Организация локальной вычислительной сети на предприятии

Рефераты по информатике » Организация локальной вычислительной сети на предприятии Скачать

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

РЕСПУБЛИКИ САХА (ЯКУТИЯ)

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕСИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ


НЕРЮНГРИНСКИЙ ГУМАНИТАРНЫЙ КОЛЛЕДЖ


Предметно-цикловая комиссия

«Математических дисциплин и информационных технологий»


КУРСОВАЯ РАБОТА


Организация локальной вычислительной сети на предприятии


Норвайшас Сергей Евгеньевич

Студент 4 курса

Форма обучения: очная

Специальность: 230105.51

«Программное обеспечение

вычислительной техники и автоматизированных систем»


Руководитель: Хамрилова Л.А.

Дата защиты курсовой работы:

«____»_______________2010 г.


Оценка: « »


Нерюнгри

2010


Оглавление

Оглавление 4

Введение 5

1.1. Назначение пакетов и их структура 7

1.2. Методы управления обменом 13

1.3. Управление обменом в сети с топологией звезда 15

Глава 2. Технология построения сети 18

2.1. Обзор и анализ возможных технологий для решения поставленной задачи 18

Глава 3. Проектирование сети масштаба предприятия ГОУ СПО «Омский колледж торговли экономики и сервиса» 22

3.1.Профиль предприятия ГОУ СПО ОКТЭиС 22

3.2.Выбор сетевого оборудования 23

3.3.Краткое описание используемого сетевого оборудования 24

3.4.Выбор сетевого программного обеспечения 25

3.4.1. Режимы работы: 30

3.4.2.Установка и настройка 33

3.5.Схемы физического плана помещений ОКТЭиС 35

3.6.Общая схема сети ОКТЭиС 37

3.7.Теоретико-расчетная часть 39

Заключение 41

Список используемой литературы 43


Введение

Если в одном помещении здании или комплексе близлежащих зданий имеется несколько компьютеров пользователи которых должны совместно решать какие-то задачи обмениваться данными или использовать общие данные то эти компьютеры целесообразно объединить в локальную сеть.

Локальная сеть – это группа из нескольких компьютеров соединенных посредством кабелей (иногда также телефонных линий или радиоканалов) используемых для передачи информации между компьютерами. Для соединения компьютеров в локальную сеть необходимо сетевое оборудование и программное обеспечение.

Назначение всех компьютерных сетей можно выразить двумя словами: совместный доступ (или совместное использование). Прежде всего имеется в виду совместный доступ к данным. Людям работающим над одним проектом приходится постоянно использовать данные создаваемые коллегами. Благодаря локальной сети разные люди могут работать над одним проектом не по очереди а одновременно.

Локальная сеть предоставляет возможность совместного использования оборудования. Часто дешевле создать локальную сеть и установить один принтер на все подразделение чем приобретать по принтеру для каждого рабочего места. Файловый сервер сети позволяет обеспечить совместный доступ к программам.

Оборудование программы и данные объединяют одним термином: ресурсы. Можно считать что основное назначение локальной сети – доступ к ресурсам.

У локальной сети есть также и административная функция. Контролировать ход работ над проектами в сети проще чем иметь дело со множеством автономных компьютеров. Если в учебном классе есть локальная сеть то она тоже выполняет административную функцию позволяя контролировать ход занятий учащихся.

Для связи с внешними (периферийными) устройствами компьютер имеет порты через которые он способен передавать и принимать информацию. Нетрудно догадаться что если через эти порты соединить два или несколько компьютеров то они смогут обмениваться информацией между собой. В этом случае они образуют компьютерную сеть. Если компьютеры находятся недалеко друг от друга используют общий комплект сетевого оборудования и управляются одним пакетом программного обеспечения то такую компьютерную сеть называют локальной. Простейшие локальные сети используют для обслуживания рабочих групп. Рабочая группа – это группа лиц работающих над одним проектом (например над выпуском одного журнала или над разработкой одного самолета) или просто сотрудники одного подразделения.

Целью курсовой работы является проектирование локальной вычислительной сети (ЛВС) для ГОУ СПО «Омский Колледж Торговли Экономики и Сервиса» (ОКТЭиС).

Для достижения цели поставлены следующие задачи:

проанализировать методы управления обмена в сети;

произвести обзор и анализ возможных технологий построения сети;

выбрать сетевое оборудование и программное обеспечение для ЛВС;

спроектировать общую схему ЛВС колледжа;

рассчитать затраты на покупку сетевого оборудования и программного обеспечения.

Глава 1. Пакеты протоколы и методы управления обменом

Назначение пакетов и их структура

Информация в локальных сетях как правило передается отдельными порциями кусками называемыми пакетами. Причем предельная длина этих пакетов строго ограничена (обычно величиной в несколько килобайт). Ограничена длина пакета и снизу (как правило несколькими десятками байт). Выбор пакетной передачи связан с несколькими важными соображениями.

Локальная сеть как уже отмечалось должна обеспечивать качественную связь всем абонентам сети. Важнейшим параметром является так называемое время доступа к сети (access time) которое определяется как временной интервал между моментом готовности абонента к передаче (когда ему есть что передавать) и моментом начала этой передачи. Это время ожидания абонентом начала своей передачи. Естественно оно не должно быть слишком большим иначе величина реальной интегральной скорости передачи информации между приложениями сильно уменьшится даже при высокоскоростной связи.

Ожидание начала передачи связано с тем что в сети не может происходить несколько передач одновременно (во всяком случае при топологиях шина и кольцо). Всегда есть только один передатчик и один приемник (реже – несколько приемников). В противном случае информация от разных передатчиков смешивается и искажается. В связи с этим абоненты передают свою информацию по очереди. И каждому абоненту прежде чем начать передачу надо дождаться своей очереди. Вот это время ожидания своей очереди и есть время доступа.

Если бы вся требуемая информация передавалась каким-то абонентом сразу непрерывно без разделения на пакеты то это привело бы к монопольному захвату сети этим абонентом на довольно продолжительное время. Все остальные абоненты вынуждены были бы ждать окончания передачи всей информации что в ряде случаев могло бы потребовать десятков секунд и даже минут (например при копировании содержимого целого жесткого диска). С тем чтобы уравнять в правах всех абонентов а также сделать примерно одинаковыми для всех них величину времени доступа к сети и интегральную скорость передачи информации как раз и применяются пакеты ограниченной длины.

Каждый пакет помимо собственно данных которые требуется передать должен содержать некоторое количество служебной информации. Прежде всего это адресная информация которая определяет от кого и кому передается данный пакет.

Таким образом процесс информационного обмена в сети представляет собой чередование пакетов каждый из которых содержит информацию передаваемую от абонента к абоненту.

Рисунок 1.  Передача пакетов в сети между двумя абонентами.

В частном случае (рис. 1) все эти пакеты могут передаваться одним абонентом (когда другие абоненты не хотят передавать). Но обычно в сети чередуются пакеты посланные разными абонентами (рис 2).

Рисунок 2.  Передача пакетов в сети между несколькими абонентами.


Структура и размеры пакета в каждой сети жестко определены стандартом на данную сеть и связаны прежде всего с аппаратными особенностями данной сети выбранной топологией и типом среды передачи информации. Кроме того эти параметры зависят от используемого протокола (порядка обмена информацией).

Но существуют некоторые общие принципы формирования структуры пакета которые учитывают характерные особенности обмена информацией по любым локальным сетям.

Чаще всего пакет содержит в себе следующие основные поля или части (рис 3).

Рисунок 3.  Типичная структура пакета

Стартовая комбинация битов или преамбула которая обеспечивает предварительную настройку аппаратуры адаптера или другого сетевого устройства на прием и обработку пакета. Это поле может полностью отсутствовать или же сводиться к единственному стартовому биту.

Сетевой адрес (идентификатор) принимающего абонента то есть индивидуальный или групповой номер присвоенный каждому принимающему абоненту в сети. Этот адрес позволяет приемнику распознать пакет адресованный ему лично группе в которую он входит или всем абонентам сети одновременно (при широком вещании).

Сетевой адрес (идентификатор) передающего абонента то есть индивидуальный номер присвоенный каждому передающему абоненту. Этот адрес информирует принимающего абонента откуда пришел данный пакет. Включение в пакет адреса передатчика необходимо в том случае когда одному приемнику могут попеременно приходить пакеты от разных передатчиков.

Служебная информация которая может указывать на тип пакета его номер размер формат маршрут его доставки на то что с ним надо делать приемнику и т.д.

Данные (поле данных) – это та информация ради передачи которой используется пакет. В отличие от всех остальных полей пакета поле данных имеет переменную длину которая собственно и определяет полную длину пакета. Существуют специальные управляющие пакеты которые не имеют поля данных. Их можно рассматривать как сетевые команды. Пакеты включающие поле данных называются информационными пакетами. Управляющие пакеты могут выполнять функцию начала и конца сеанса связи подтверждения приема информационного пакета запроса информационного пакета и т.д. [1]

Контрольная сумма пакета – это числовой код формируемый передатчиком по определенным правилам и содержащий в свернутом виде информацию обо всем пакете. Приемник повторяя вычисления сделанные передатчиком с принятым пакетом сравнивает их результат с контрольной суммой и делает вывод о правильности или ошибочности передачи пакета. Если пакет ошибочен то приемник запрашивает его повторную передачу. Обычно используется циклическая контрольная сумма (CRC).

Стоповая комбинация служит для информирования аппаратуры принимающего абонента об окончании пакета обеспечивает выход аппаратуры приемника из состояния приема. Это поле может отсутствовать если используется самосинхронизирующийся код позволяющий определять момент окончания передачи пакета.[3]


Нередко в структуре пакета выделяют всего три поля:

начальное управляющее поле пакета (или заголовок пакета) то есть поле включающее в себя стартовую комбинацию сетевые адреса приемника и передатчика а также служебную информацию;

поле данных пакета;

конечное управляющее поле пакета (заключение трейлер) куда входят контрольная сумма и стоповая комбинация а также возможно служебная информация.

В процессе сеанса обмена информацией по сети между передающим и принимающим абонентами происходит обмен информационными и управляющими пакетами по установленным правилам называемым протоколом обмена. Это позволяет обеспечить надежную передачу информации при любой интенсивности обмена по сети.

Пример простейшего протокола показан на (рис. 4.).

Рисунок 4.  Пример обмена пакетами при сеансе связи.

Сеанс обмена начинается с запроса передатчиком готовности приемника принять данные. Для этого используется управляющий пакет "Запрос". Если приемник не готов он отказывается от сеанса специальным управляющим пакетом. В случае когда приемник готов он посылает в ответ управляющий пакет "Готовность". Затем начинается собственно передача данных. При этом на каждый полученный информационный пакет приемник отвечает управляющим пакетом "Подтверждение". В случае когда пакет данных передан с ошибками в ответ на него приемник запрашивает повторную передачу. Заканчивается сеанс управляющим пакетом "Конец" которым передатчик сообщает о разрыве связи. Существует множество стандартных протоколов которые используют как передачу с подтверждением (с гарантированной доставкой пакета) так и передачу без подтверждения (без гарантии доставки пакета).

При реальном обмене по сети применяются многоуровневые протоколы каждый из уровней которых предполагает свою структуру пакета (адресацию управляющую информацию формат данных и т.д.). Ведь протоколы высоких уровней имеют дело с такими понятиями как файл-сервер или приложение запрашивающее данные у другого приложения и вполне могут не иметь представления ни о типе аппаратуры сети ни о методе управления обменом. Все пакеты более высоких уровней последовательно вкладываются в передаваемый пакет точнее в поле данных передаваемого пакета (рис. 5). Этот процесс последовательной упаковки данных для передачи называется также инкапсуляцией пакетов.

Рисунок 5.  Многоуровневая система вложения пакетов.

Каждый следующий вкладываемый пакет может содержать собственную служебную информацию располагающуюся как до данных (заголовок) так и после них (трейлер) причем ее назначение может быть различным. Безусловно доля вспомогательной информации в пакетах при этом возрастает с каждым следующим уровнем что снижает эффективную скорость передачи данных. Для увеличения этой скорости предпочтительнее чтобы протоколы обмена были проще и уровней этих протоколов было меньше. Иначе никакая скорость передачи битов не поможет и быстрая сеть может передавать файл дольше чем медленная сеть которая пользуется более простым протоколом.[2]

Обратный процесс последовательной распаковки данных приемником называется декапсуляцией пакетов.

Методы управления обменом

Сеть всегда объединяет несколько абонентов каждый из которых имеет право передавать свои пакеты. Но по одному кабелю одновременно передавать два (или более) пакета нельзя иначе может возникнуть конфликт (коллизия) который приведет к искажению либо потере обоих пакетов (или всех пакетов участвующих в конфликте). Значит надо каким-то образом установить очередность доступа к сети (захвата сети) всеми абонентами желающими передавать. Это относится прежде всего к сетям с топологиями шина и кольцо. Точно так же при топологии звезда необходимо установить очередность передачи пакетов периферийными абонентами иначе центральный абонент просто не сможет справиться с их обработкой.

В сети обязательно применяется тот или иной метод управления обменом (метод доступа) разрешающий или предотвращающий конфликты между абонентами. От эффективности работы выбранного метода управления обменом зависит очень многое: скорость обмена информацией между компьютерами нагрузочная способность сети (способность работать с различными интенсивностями обмена) время реакции сети на внешние события и т.д. Метод управления – это один из важнейших параметров сети.

Тип метода управления обменом во многом определяется особенностями топологии сети. Но в то же время он не привязан жестко к топологии как нередко принято считать.

Методы управления обменом в локальных сетях делятся на две группы:

централизованные методы в которых все управление обменом сосредоточено в одном месте. Недостатки таких методов: неустойчивость к отказам центра малая гибкость управления (центр обычно не может оперативно реагировать на все события в сети). Достоинство централизованных методов – отсутствие конфликтов так как центр всегда предоставляет право на передачу только одному абоненту и ему не с кем конфликтовать;

децентрализованные методы в которых отсутствует центр управления. Всеми вопросами управления в том числе предотвращением обнаружением и разрешением конфликтов занимаются все абоненты сети. Главные достоинства децентрализованных методов: высокая устойчивость к отказам и большая гибкость. Однако в данном случае возможны конфликты которые надо разрешать.

Существует и другое деление методов управления обменом относящееся главным образом к децентрализованным методам:

детерминированные методы определяют четкие правила по которым чередуются захватывающие сеть абоненты. Абоненты имеют определенную систему приоритетов причем приоритеты эти различны для всех абонентов. При этом как правило конфликты полностью исключены (или маловероятны) но некоторые абоненты могут дожидаться своей очереди на передачу слишком долго. К детерминированным методам относится например маркерный доступ (сети Token-Ring FDDI) при котором право передачи передается по эстафете от абонента к абоненту;

случайные методы подразумевают случайное чередование передающих абонентов. При этом возможность конфликтов подразумевается но предлагаются способы их разрешения. Случайные методы значительно хуже (по сравнению с детерминированными) работают при больших информационных потоках в сети (при большом трафике сети) и не гарантируют абоненту величину времени доступа.

Управление обменом в сети с топологией звезда

Для топологии звезда лучше всего подходит централизованный метод управления. Это связано с тем что все информационные потоки проходят через центр и именно этому центру логично доверить управление обменом в сети. Причем не так важно что находится в центре звезды: компьютер (центральный абонент) или же специальный концентратор управляющий обменом но сам не участвующий в нем. В данном случае речь идет не о пассивной звезде а о некой промежуточной ситуации когда центр не является полноценным абонентом но управляет обменом. Это к примеру реализовано в сети 100VG-AnyLAN.

Страницы: 1 2