Проектирование локально вычислительной сети в школе

ВВЕДЕНИЕ


В современном информационном мире электронных средств коммуникации, локальные компьютерные сети являются неотъемлемой частью, и обеспечивают автоматизированную обработку информации, электронный документооборот, ускоряют коммуникации между специалистами и обмен информацией между пользователями компьютерной сети, что обеспечивает повышение эффективности управления производственными и другими процессами. Все это приводит к необходимости и целесообразности активного применения локальных компьютерных сетей, поэтому вопросы их проектирования и эксплуатации, сегодня являются очень актуальными.
Компьютерные сети становятся сегодня популярными во всех образовательных учреждениях. Широкие возможности компьютеров по обработке информации делают их в принципе пригодными для разнообразного использования в области образования. Они могут облегчить преподавание и изучение материала на всех уровнях – от дошкольников, овладевающих алфавитом, до учащихся старших классов. Компьютеры пригодны для использования в таких областях, как языковедение и математика, история и естественные науки, профессиональная подготовка, музыка и изобразительное искусство, а также чтение и письмо. Компьютеры открывают новые пути в развитии навыков мышления и умения решать проблемы, предоставляют новые возможности для активного обучения. С помощью компьютеров можно сделать проведение уроков, упражнений, контрольных работ, а также учет успеваемости более эффективными. Это разгружает учителей и позволяет им уделять больше времени индивидуальным занятиям. Компьютеры могут сделать многие уроки более интересными и убедительными, а огромный поток информации – легкодоступным. Благодаря этому у школьников появляется возможность

повышения своего образовательного уровня в процессе самообразования, а также в условиях дистанционного обучения.
Целевой аудиторией проекта локальной компьютерной сети являются школьники, сотрудники и преподаватели Муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения «Суворовская основная общеобразовательная школа» (далее МБОУ). При работе сети должны быть предусмотрены автоматизированные учебные места для школьников, а также автоматизированные рабочие места для преподавателей, администрации.
Практическая значимость курсовой работы заключается в том, что был разработан и реализован в условиях конкретного учебного заведения проект по проектированию локальной вычислительной сети.
С помощью локальной сети удаленные рабочие станции объединяются в единую систему, имеющую следующие преимущества:
1)Разделение ресурсов – позволяет совместно использовать ресурсы, например, периферийные устройства (принтеры, сканеры), всеми станциями, входящими в сеть.
2)Разделение данных – позволяет совместно использовать информацию, находящуюся на жестких дисках рабочих станций и сервера.
3)Разделение программных средств – обеспечивает совместное использование программ, установленных на рабочих станциях и сервере.
4)Разделение ресурсов процессора – возможность использования вычислительных мощностей для обработки данных другими системами, входящими в сеть.
ЛВС имеет преимущества:
высокая скорость передачи данных (до 10 Гб), большая пропускная способность;
низкий уровень ошибок передачи (высококачественные каналы передачи);

эффективный быстродействующий механизм управления обменом данных;
определенное число компьютеров, подключаемых к сети.
Цель курсового проекта – повышение эффективности производственной деятельности школы и работы преподавательского состава школы за счет совершенствования телекоммуникационной инфраструктуры.
Для достижения цели необходимо спроектировать локальную вычислительную сеть в школе для чего потребуется:
выполнить обзор типовых структур построения ЛВС;
выбрать структуру и сетевые решений ЛВС;
выбрать технологии, протоколы ЛВС;
выбрать оборудование и программное обеспечение ЛВС;
рассмотреть вопросы освещения, вентиляции, отопления, электромагнитного излучения, электропожаробезопасности и эргономические характеристики рабочего места.

ГЛАВА 1 ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ЛОКАЛЬНО- ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ
1.1Основные сведения о локальных компьютерных сетях

Построение локальной вычислительной сети для МБОУ может производиться с использование различных принципов [3].
На основании данных принципов локальные вычислительные сети можно классифицировать по следующим критериям:
1)по расстоянию между узлами сети различают:
региональные (Metropolitan Area Network MAN), которые используют технологии глобальных сетей для объединения локальных сетей в конкретном географическом регионе, например в городе;
глобальные (Wide Area Network, WAN), которые могут соединять сети по всему миру, например сети нескольких городов, регионов или стран;
локальные (Local Area Network, LAN), размещаются на ограниченной территории, например одного или нескольких зданий;
корпоративные (сети крупного предприятия), представляют собой совокупность нескольких связанных между собой локальных вычислительных сетей, принадлежащих одному предприятию или учреждению в одном или нескольких близко расположенных корпусах (зданиях, цехах и т.п.).
2)по способу управления сети разделяют на:
клиент/сервер, когда имеются один или несколько центральных узлов (серверы), выполняющих в сети обслуживающие, специальные или управляющие функции, при этом остальные узлы (клиенты) являются терминальными (клиенты), на них работают пользователи в рамках предоставляемых привилегий и прав;
одноранговые, когда все узлы таких сетей равноправны; т.к. под клиентом понимается объект (устройство или программа), запрашивающий некоторые услуги, а под сервером – объект, предоставляющий эти услуги, то

каждый узел в одноранговых сетях может выполнять функции и клиента, и сервера;
псевдосети, позволяют связывать компьютеры вместе через последовательные или параллельные порты и не нуждаются в дополнительных устройствах. Иногда связь в такой сети называют связью по нуль-модему (не используется модем). Само соединение называют нуль- модемным.
Кроме того, существует в настоящее время сетецентрическая концепция, которая подразумевает, что пользователь имеет дешевое оборудование предназначено для обращения к удаленным компьютерам, а обслуживает заказы на выполнение вычислений и получения информации сама сеть. Таким образом, пользователь может не приобретать прикладное программное обеспечение, ему необходимо оплачивать выполненные заказы. Такие компьютеры получили название «тонкий клиентами» или сетевыми компьютерами.
3)по сетевой топологии различают:
«шина» (bus), когда все узлы сети параллельно подключаются к единой линии связи и информация от каждого узла одновременно передается всемостальным узлам сети;
«звезда» (star), когда к одному центральному узлу сети присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует свою отдельную линию связи;
«кольцо» (ring), когда компьютеры последовательно объединяются в кольцо и передача информации производится только в одном направлении, т.е. каждый из компьютеров получает информацию только от предыдущего в цепочке компьютера, а передаёт только одному компьютеру, находящимся в цепочке за ним.
4)по методу доступа различают:
случайный, к которому относится известный метод

множественного доступа с контролем несущей и обнаружением конфликтов (CarrierSenseMultipleAccess /CollisionDetection, CSMA/CD);
детерминированный, в котором преобладают маркерные методы доступа, т.е. метод доступа к среде передачи данных в ЛВС, основанный на передаче полномочий передающей станции с помощью специального информационного объекта, называемого маркером [1].
Локальные вычислительные сети строятся по определенным сетевым топологиям.
Под топологией вычислительной сети понимается физическое размещение компьютеров сети друг относительно друга и способ соединения их между собой. Топология определяет тип используемого кабеля, требования к оборудованию, надежность работы, методы управления обменом, возможности расширения сети.