Курсовая работа по предмету «Сети и системы связи»

На тему «На тему Модернизация локальной вычислительной сети предприятия»

Задание:

Вариант 2 - это вариант, который человек делал до меня. Моя задача - улучшить эту работу, что будет являться моим КП. Прикреплю все данные, которые есть и впишу их. Ссылка на презентацию с информацией - https://docs.google.com/presentation/d/1ON2KfFo2Msywn2lVfOe2uk-cq0FXkAGiZ5IjbwNb4MY/edit#slide=id.p1. Что говорил преподаватель про работу, как исправлять: 1. Просто сеть делать (предмет способа модернизации сети) Цель: модернизировать имеющееся + подключить офис Добавить задачу, литературу, выбор оборудования, тестирование В общую часть добавить модернизации (добавить логики) 2. Специальная часть - анализ + проектная часть - все касающееся меня. 3. Из теории убрать ненужное Там много лишних теоритических моментов, сделать конкретно: Пример: витая пара (какая?) сколько (количество) и так со всем. Конкретно из того, что добавил В приложении А: Не видно этажность 2ой лишний межсетевой экран Name router для своих клиентов Возможно исключить какие-то коммутаторы Убрать лишние коммутаторы Все остальные - убрать лишние коммутаторы (их слишком много) Приложение А (дополнение): Можно сделать табличкой, как в cisco В специальной части весь анализ Приложение Б До модернизации + добавить офис и убрать лишние коммутаторы Схема проводки СКС во втором офисе В логику тоже добавится Настройки межсетевого экрана - какой уровень, какая фильтрация. Что делает сервер в приложении В. Снизу информация, которая может быть полезна для КП. Структурированная кабельная система предназначена для создания единой кабельной инфраструктуры объекта в соответствии с международными стандартами. Она должна обеспечивать возможность информационного взаимодействия между автоматизированными рабочими местами, серверами, средствами сетевой печати (отображения) и т. п. со скоростью передачи данных 1 Гбит/с, а также доступ сотрудников к сети Internet. В документе EIА/TIА-568А определены стандарты по прокладке ка­белей, типам кабелей, топологии сетей, разъемов и другого оборудования, необходимого для подключения пользователей к сети. • Рабочая зона. От информационного разъема (розетки в стене) до рабочей станции пользователя, включая все соединительные разъемы. Рабочая зона должна иметь по крайней мере два информационных разъема (розетки): один для голосовой связи, а другой для передачи данных. • Горизонтальное каблирование. Кабели, расходящиеся от телекоммуникационного узла (шкафа, панели) к рабочим местам пользователей. Сюда входят также кроссировочные кабели коммутатора и соединительные кабели на самом узле (в шкафу). Максимальная длина горизонтальных кабелей не должна превышать 90 метров. Еще 10 метров отводит­ся коммутирующим и соединительным кабелям на узле (в шкафу) и в рабочей зоне. • Телекоммуникационные шкафы и комнаты (узлы). Телекоммуникационный шкаф строится согласно стандартам ANSI/EIA/TIA-569. Это место, куда сходятся все кабели от рабочих зон пользователей. Телекоммуникационная комната (узел)— более сложная структура. В ней сходятся магистральные кабели от телекоммуникационных шкафов. • Магистральное каблирование. Как правило, проводится вертикально между этажа­ми здания и применяется для соединения телекоммуникационных шкафов и узлов. • Места входа. Это точки, которые соединяют кабели, идущие от зданий к серверам внешних служб. Для прокладки кабелей сети лучше всего использовать специальные под­весные кабельные короба, настенные кабелепроводы или фальшполы. В этом случае кабели надежно защищены от механических воздействий. Самое дорогое решение - это фальшпол, представляющий собой метал­лические панели, установленные на подставках, и покрывающие весь пол помещения. Зато фальшпол позволяет легко и безопасно проложить ог­ромное количество проводов, что особенно ценно в научных лаборатори­ях, где помимо кабелей локальной сети существует множество других проводов. Для прокладки кабеля между комнатами или между этажами обычно пробиваются отверстия в стенах или перекрытиях. По сравнению с про­кладкой кабеля через двери комнат и стены коридоров это позволяет су­щественно сократить общую длину кабелей. Однако надо учитывать, что такое решение усложняет любые дальнейшие изменения в кабельной системе (замену кабелей, прокладку дополнительных кабелей, измене­ние расположения компьютеров сети и т.д.). Для объединения концов всех кабелей часто используются специальные распределительные шкафы, доступ к которым должен быть ограничен. Конечно, их применение оправдано только в том случае, если кабелей очень много (несколько десятков). Располагать распределительные шка­фы целесообразно рядом с концентраторами, коммутаторами или марш­рутизаторами. В соответствии с расстоянием между зданиями, а также естественными и искусственными преградами между зданиями, необходимо выбрать технологию соединения зданий: - Оптоволоконное соединение, прокладка под землей, в системах канализации - Оптоволоконное соединение, прокладка над землей (протяжка между столбами) - Беспроводное соединение с использование технологий Wi-Fi. В данном варианте необходимо уточнить находятся ли здания в прямой видимости. Необходимо оценить качество сигнала в здании (помехи). При этом можно использовать Wi-Fi Planner от компании D-Link. Подключение двух зданий в сеть интернет происходит путем подводки волоконно–оптического кабеля до серверной. Характеристики помещений Толщина перекрытий – 1 м (для удобства расчетов). Толщина несущих стен – 0,5 м, высота стен - 3 метра, перегородок – 0,1 м (если не указано другое в вашем варианте). При выполнении работы можно использовать следующие способы прокладки кабеля ЛВС: ·Внутри помещений - За фальш-потолком, фальш-полом (в лотке) - В коробе по стене или по полу (напольный короб) - В плинтусе (1-2 провода) ·В коридоре - За фальш-потолком (в лотке) - В коробе В каждом здании, на каждом этаже имеются фальш–потолки, высота которых 20 см. Расположение элементов ЛВС может быть выполнено за таким потолком. При прокладке более 10 кабелей под фальш-потолком необходимо использовать лотки. Выбор технологии прокладки сети ЛВС должен осуществляться исходя из количества/сечения используемых кабелей в данном помещении / этаже. Технический проект должен быть создан в системе автоматизированного проектирования КОМПАС (Visio или другое специальное ПО с согласия руководителя проекта) и оформлен согласно стандартам серии ЕСКД и СПДС. При размещении фирм (или отделов) следует учитывать, что для размещения центрального узла сети необходимо отдельное помещение, в котором допускается наличие рабочих мест только для соответствующих специалистов. Необходимо предусмотреть: кроссовая этажа, кроссовая здания, кроссовая вычислительных магистралей (возможно совмещение при малом количестве рабочих мест) СКС должна включать следующие подсистемы: · рабочие области · кабельную горизонтальную подсистему · кабельную вертикальную подсистему · распределительные (коммутационные) узлы Кроссовая представляет собой помещение, в которое вводятся кабели внутренней магистральной подсистемы и кабели горизонтальной подсистемы. Соответственно, в этих помещениях размещаются коммутационные панели, активное сетевое оборудование, обслуживающее группу пользователей, а также вспомогательные устройства. Если при планировании технических помещений рабочая площадь неизвестна, то ее стоит оценивать как 80-85% от общей площади здания. Если через помещение кроссовой проходят вертикальные трассы (стояки), применение фальшпола и фальшпотолка нежелательно, поскольку затруднит подвод кабелей. Пример кроссовой этажа приведен в приложении 5. Практика показывает, что использование двух и более кроссовых на один этаж практически обязательно, если длина здания или его части, обслуживаемой СКС, превышает 120-130 м. При размещении на одном этаже нескольких кроссовых желательно, чтобы они обслуживались разными вертикальными трассами (стояками). При таком подходе удается избежать горизонтальной прокладки кабелей внутренней магистральной подсистемы. При выборе кабеля надо учитывать в первую очередь требуемую длину, а также защищенность от внешних помех и уровень собственных излу­чений. При большой длине сети и необходимости обеспечить секретность передаваемых данных или высоком уровне помех в помещении незаме­ним оптоволоконный кабель. Применение оптоволоконных кабелей вместо электрических кабелей даже при достаточно комфорт­ных условиях позволяет существенно (на 10-50 процентов) поднять про­изводительность сети за счет снижения доли искаженных информаци­онных пакетов. Большой уровень помех может быть вызван наличием в помещении пред­приятия мощного электрического оборудования. Он может быть также связан с близким расположением (до 100-200 метров) высоковольтных линий электропередачи, и мощных радиопередатчиков (радиостанций, ретрансляционных антенн сотовой телефонии). Иногда высокий уровень помех вызван всего лишь неправильным размещением кабеля сети. На­пример, при прокладке кабеля вдоль силовых проводов 220 вольт или вдоль рядов светильников с лампами дневного света количество ошибок передачи резко возрастает. Выбор типа кабеля для горизонтальных подсистем. Большинство проектировщиков начинает разработку структурированной кабельной системы с горизонтальных подсистем, так как именно к ним подключают конечные пользователи. Горизонтальная подсистема характеризуется очень большим количеством ответвлений кабеля, так как его нужно провести к каждой пользовательской розетке. Поэтому к кабелю, используемому в горизонтальной проводке, предъявляют повышенные требования к удобству выполнения ответвлений, а также удобству его прокладки в помещениях. На этаже обычно устанавливается кроссовая панель, которая позволяет с помощью коротких отрезков кабеля, оснащенного разъемами провести перекоммутацию соединений между пользовательским оборудованием и концентраторами/коммутаторами. Наибольшая возможная длина горизонтальной подсистемы равна 90 м. Выбор типа кабеля для вертикальных подсистем. Кабель вертикальной (или магистральной) подсистемы, которая соединяет этажи здания, должен передавать данные на большие расстояния и с большей скоростью по сравнению с кабелем горизонтальной подсистемы. Для уменьшения стоимости построения межэтажной магистрали на оптоволокне некоторые компании предлагают кабельную систему с одним коммутационным центром. Обычно, коммутационный центр есть на каждом этаже, a в здании имеется общий коммутационный центр, соединяющий между собой коммутационные центры этажей. При такой традиционной схеме и использовании волоконно-оптического кабеля между этажами требуется выполнять достаточное большое число оптоволоконных соединений в коммутационных центрах этажей. Если же коммутационный центр в здании один, то все оптические кабели расходятся из единого кроссового шкафа прямо к разъемам конечного оборудования — коммутаторов, концентраторов или сетевых адаптеров с оптоволоконными трансиверами. Каждый канал кабельной подсистемы должен позволять передавать информацию со скоростью не менее 1 Гбит/сек. В настоящее время, подавляющее большинство локальных вычислительных сетей в качестве среды передачи данных используют витую пару. Такие сети дешевле и проще в обслуживании. Набор информационных розеток и розеток питания на каждом рабочем месте ЛВС необходимо выбирать одинаковым. Унификация количества информационных розеток (чаще всего RG45) и розеток питания на каждом рабочем месте делает кабельную систему универсальной. Это позволит в будущем оперативно подстраивать данную компьютерную сеть при каждом изменении структуры организации. Чаще всего на рабочем месте локальной вычислительной сети присутствует: − информационная розетка (RG-45), для подключения к ЛВС; − одна розетка бытового электропитания; − две розетки электропитания для компьютеров. Каждое рабочее место СКС должно быть минимально снабжено следующими розетками (таблица 1): Таблица 1 – Количество розеток на рабочем месте № п/п Тип Количество Куда подключается 1 8-контактный 8P8C - разъем RJ45 2 ЛВС с выходом в Интернет 2 4-контактный 6P4C - разъем RJ14 1 Сеть телефонной связи Распределение ПК по помещениям может быть выполнено по вашему усмотрению. При выборе количества серверов рекомендуется предусмотреть их резервирование. Так на два здания должно приходиться от 1 до 6 серверов. Пример Кроссовая здания. Центральная кроссовая комната здания (совмещена с аппаратной) расположена на первом этаже в помещении № 000. В состав оборудования СКС кроссовой комнаты здания входят: - Телекоммуникационная 19” стойка «СТ.0» высотой 27U с пассивным кроссовым оборудованием единого кроссового поля СКС. - Три телекоммуникационных 19” стойки «СТ.1 – СТ.3» высотой 24U с пассивным кроссовым оборудованием СКС, АО ЛВС и другим оборудованием фирм-арендаторов. - Различные элементы организации кабельных трасс (кабельные каналы и лотки необходимого сечения для укладки кабеля и подвода его к шкафам) Схему расположения оборудования СКС в кроссовой здания привести в Приложении. Помещения кроссовой здания рекомендуется оснастить системой газового пожаротушения, для защиты дорогостоящего оборудования, в случае возникновения пожара. Помещение кроссовой здания рекомендуется оборудовать сплит-системой с низкотемпературным комплектом для кондиционирования воздуха. Горизонтальная подсистема СК Топология СКС здания – классическая звезда, то есть горизонтальные кабели от всех рабочих мест СКС и точек консолидаций сводятся в единый коммутационный центр (единое кроссовое поле СКС), располагаемый в стойке “СТ.0”. Кабельная трасса формируется путем установки металлических лотков сечением от 70х100мм (в коридорах за подвесным потолком) и декоративных кабельных каналов сечением 105х50 мм (в кабинетах и других рабочих помещениях), в которые укладываются кабели горизонтальной подсистемы СКС. При этом все кабельные линии на рабочих местах оканчиваются двойной телекоммуникационной розеткой категории 5е с разъемами RJ-45, устанавливаемой в кабельный канал. Все горизонтальные кабельные каналы (короба) необходимо устанавливать на высоте 0,3 м от уровня чистого пола до нижнего края короба Для организации кабельной трассы в межэтажных перекрытиях, от подвала до чердака (слаботочный стояк) устанавливается специальный лоток сечением 300х70 мм. Место расположения слаботочного стояка соответствует геометрическому центру здания и отображено на чертежах рабочей документации Каждая кабельная линия на стороне кроссовой здания оканчивается в монтажной стойке «СТ.0», при этом, кабели горизонтальной подсистемы СКС терминируются на 24-портовых коммутационных панелях кат. 5е с разъемами RJ-45. Схема размещения оборудования СКС в телекоммуникационных стойках привести в приложении. Планы расположения оборудования и проводок СКС привести в приложении При разработке плана необходимо обосновать расположение коммутаторов и сервера, прокладку кабель–каналов и переходы по этажам. Планы прокладки кабельных трасс выполняются на основе строительных планов этажей зданий. На этих планах должны быть указаны: − помещения, в которых проектируется расположение узлов активного оборудования ЛВС; − трассы прохождения соединительных линий между узлами ЛВС и абонентами; − точки перехода между зданиями/этажами, используемые для прокладки кабеля. При проектировании кабельных трасс следует считать, что: − кабели связи прокладываются (главным образом) вдоль коридорных стен на высоте не менее 2,4м; − переходы кабелей с этажа на этаж производятся через кабельные туннели, показанные на плане этажей; − переходы кабелей через межкомнатные переборки допускаются как исключение, не далее, чем из данной комнаты в одну соседнюю; − прокладка кабелей из коридора в комнату, как правило, не связывается с дверным проемом. На плане необходимо указать следующую информацию: − размеры комнат, коридоров; − межэтажные шахты (стояки) силовые и слаботочные; − щиты питания; − коммуникационные узлы ЛВС и телефонии (их настоящее или предполагаемое расположение); − расположение рабочих станций; План расположения оборудования и прокладки кабеля необходимо привести в графической части (Приложение 6). При выборе сетевого оборудования надо учитывать множество факторов, в том числе: - уровень стандартизации оборудования и его совместимость с наиболее распространенными программными средствами; - скорость передачи информации и возможность ее дальней­шего увеличения; - возможные топологии сети и их комбинации (шина, пассив­ная звезда, пассивное дерево); - метод управления обменом в сети (CSMA/CD, полный дуп­лекс или маркерный метод); - разрешенные типы кабеля сети, его максимальную длину, защищенность от помех; - стоимость и технические характеристики конкретных ап­паратных средств (сетевых адаптеров, трансиверов, репи­теров, концентраторов, коммутаторов). Для развертывания сети необходимо произвести выбор сетевого оборудования (обязательно с обоснованием выбора), компоненты и составить спецификацию, необходимое для прокладки (кабель, розетка RJ-45, коннекторы, монтажный шкаф, стойки и т.д.) и организации работоспособной сети (серверы, коммутаторы, маршрутизаторы и т.д), оборудование для монтажа сети (учитывая что можно приобрести, а что взять в аренду). Предусмотреть запас сетевых портов (15–20%) для подключения дополнительного оборудования. Для выбранного оборудования необходимо привести основные его характеристики, которые необходимо оформить в виде таблицы. Пример описания оборудования приведён в таблице 2: Таблица 2 – Необходимое сетевого оборудования Наименование Характеристики Назначение Горизонтальная подсистема (от коммуникационных узлов до рабочих мест СКС) Кабель Molex UTP, Cat 5e, 4 pair, PVC, Indoor (305m) Для организации кабельных сегментов сети …… Вертикальная подсистема (между коммуникационными узлами) …… Магистральная подсистема (от этого здания до других) …… Выполнить расчёт необходимого количества оборудования и кабеля. Так же необходимо рассчитать оборудование для монтажа сети. Например “клещи обжимные” можно приобрести, а оборудование для сварки оптического волокна дешевле взять в аренду, чем приобретать. Расчет стоимости прокладки кабеля Длина кабеля зависит от количества и месторасположения рабочих станций, сервера и прочего сетевого оборудования, так как от каждого сетевого устройства до коммутатора прокладывается отдельный кабель. При расчете длины горизонтального кабеля учитываются следующие очевидные положения. Каждая телекоммуникационная розетка связывается с коммутационным оборудованием в кроссовой этажа одним кабелем. В соответствии со стандартом ISO/IEC 11801 длина кабелей горизонтальной подсистемы не должна превышать 90 м. Кабели прокладываются по кабельным каналам. Принимаются во внимание также спуски, подъемы и повороты этих каналов. Существует два метода вычисления количества кабеля для горизонтальной подсистемы: − метод суммирования; − эмпирический метод. Метод суммирования заключается в подсчете длины трассы каждого горизонтального кабеля с последующим сложением этих длин. К полученному результату добавляется технологический запас величиной до 13%, а также запас для выполнения разделки в розетках и на кроссовых панелях. Достоинством рассматриваемого метода является высокая точность. Однако при отсутствии средств автоматизации и проектировании компьютерных сетей с большим количеством портов такой подход оказывается чрезмерно трудоемким, что практически исключает, в частности, просчет нескольких вариантов организации кабельной системы. Он может быть рекомендован для использования только в случае проектирования сетей с небольшим количеством компьютеров. Общий расчет кабеля методом суммирования вычисляется по формуле (1) где n – количество компьютеров; l – длина сегмента кабеля; Ks - коэффициент технологического запаса – 1,3 (13%), который учитывает особенности прокладки кабеля, всех спуски, подъемы, повороты, межэтажные сквозные проемы (при их наличии) и также запас для выполнения разделки кабеля. Длина кабеля, необходимого для каждого помещения, равна сумме длин сегментов всех узлов этого помещения, умноженного на коэффициент технологического запаса, например, если в помещении располагаются три узла сети, то расчёт кабеля производится следующим образом Li=(1,5+2+2,3)*1,3=1,95 м Таким образом, производится расчёт количества кабеля для всех остальных помещений. Расчёт необходимого количества кабеля можно привести в таблице 3: Таблица 3 – Расчёт необходимого количества кабеля №п/п Местоположение компьютера Длина кабеля, м Итого 1 Наименование кабинета (номер этажа) номер ПК Например (таблица 4), Таблица 4 – Расчёт необходимого количества кабеля № п/п Местоположение узла Длина кабеля, м Итого Кабинет (номер этажа) Номер узла 1 Каб.10. Техническая поддержка Коммутатор 1 0 24 К1 3 К2 5 К3 7 К4 9 2 Каб.11. Отдел по работе с клиентами Коммутатор 2 1 50 3 После подсчета длины кабеля произведем расчеты по формуле 1. L10=24*1,3=31,2м L11=50*1,3=65 Длина кабеля, необходимого для всех помещений, рассчитывается по формуле Lобщ=L1+L2+L3+…+Ln (2) Например, Lобщ=31,2+65+…+292,5=388,7 м Эмпирический метод реализует на практике положение известной центральной предельной теоремы теории вероятностей и, как показывает опыт разработки, дает хорошие результаты для кабельных систем с числом рабочих мест свыше 30. Его сущность заключается в применении для подсчета общей длины горизонтального кабеля, затрачиваемого на реализацию конкретной сети, обобщенной эмпирической формулы. Согласно этому методу средняя длинна кабеля Lav, принимается равной (3) где Lmin и Lmax - длина кабельной трассы от точки ввода кабельных каналов в кроссовую до телекоммуникационной розетки соответственно самого близкого и самого далекого рабочего места, рассчитанная с учетом особенностей прокладки кабеля, всех спусков, подъемов, поворотов, межэтажных сквозных проемов (при их наличии) и т.д. (длина наиболее короткой и наиболее длинной кабельных линий); Ks - коэффициент технологического запаса – 1,1 (10%); X = Х1 + Х2 - запас для выполнения разделки кабеля (обычно 0,6 – 0,8 м). Со стороны рабочего места (Х1) он принимается равным 30 см. Со стороны кроссовой - Х2 - он зависит от ее размеров и численно равен расстоянию от точки входа горизонтальных кабелей в помещение кроссовой до самого дальнего коммутационного элемента опять же с учетом всех спусков, подъемов и поворотов. Расчет кабель-канала проводится по периметру каждого помещения, затем все суммируется. - Делением длины упаковки горизонтального кабеля на среднюю длину проброса (кабеля) с округлением до ближайшего целого снизу находим количество пробросов с одной упаковки. - Умножением количества рабочих мест на 2 находим общее количество пробросов. - Деля число пробросов на число из шага 2 с округлением до ближайшего целого, сверху находим количество упаковок. - Умножением числа упаковок на ее длину находим расход кабеля. Особенности реализации и ограничения алгоритма При задании величин Lmax и Lmin на шаге 1 учитываем все подъемы, спуски и повороты. Кроме того, наибольшая и наименьшая по длине кабельные трассы должны обязательно иметь одинаковую структуру. Необходимо контролировать выполнение “правила 12/70”. Все кабельные трассы, имеющие длину менее 12 м, не учитываются в общем количестве кабельных трасс. Расход кабеля для реализации всех кабельных трасс с длиной свыше 70 м (в правильно спроектированной СКС их не должно быть свыше 5 %) определяется отдельно по тому же алгоритму. Эти трассы также не учитываются в общем количестве кабельных трасс. Некоторые приемы по ускорению расчетов При выполнении расчетов горизонтального кабеля могут быть задействованы некоторые приемы, позволяющие несколько сократить время на реализацию алгоритма за счет потери точности. - В качестве оценки Lmin можно использовать величину 12 м. - В качестве оценки Lmax можно использовать значение полупериметра области установки горизонтальной подсистемы. - Среднее значение длины стационарной линии по полной совокупности проектов (с учетом отходов) составляет примерно 45 м. - Последнее при наиболее популярных на практике 305-метровых упаковках позволяет применить оценку вида «7 портов – коробка». Предусмотреть действия для обеспечения защиты локально-вычислительной сети. Рассмотреть вопрос обеспечения защиты информации в разработанной сети с использованием программно-аппаратных средств. Определить необходимые меры по защите информации, которые могут быть группированы в организационные и технические меры. Рекомендуется осуществить разграничение доступа к ресурсам. Предусмотреть решения по бесперебойному питанию, резервному копированию и антивирусной защите.