Проектирование локальной вычислительной сети предприятия

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Уральский государственный университет путей сообщения

 

 

 

 

 

 

Кафедра «ИТиЗИ»

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Информационные сети»

 

По теме:

«Проектирование локальной вычислительной сети предприятия»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Екатеринбург,

  2013 г.

Содержание

 

1. Описание задач, выбор технологии……………………………………..3

 

2. Расчеты параметров проектируемой ЛВС………………………………5

 

     2.2  Расчет  PDV………………………………………………………………..6

     3. Распределение IP-адресов для спроектированной сети………………….7

4. Спецификация оборудования и расходных материалов ……………….9

     5.  Выбор  операционной системы и прикладного  ПО……………………..10

     6. Выбор комутационного  оборудования…………………………………..11

     6.1 Коммутатор……………………………………………………………….11

     6.2 Маршрутизатор………………………………………………………….14

     6.3 Кабель….....................................................................................................16

     6.4 Шкаф монтажный………………………………………………………..17

       7. Системный  блок…………………………………………………………19

       8. Монитор………………………………………………………………….20

       9. Программа MedExpert Professional……………………………………..21

      10.  Сметная  стоимость ЛВС………………………………………………22

      11.  Заключение……………………………………………………………..23

1.       12.  Список используемых источников…………………………………...24 
   Описание задач, выбор технологии

 

В курсовом проекте необходимо спроектировать локальную вычислительную сеть предприятия для информационного обеспечения взаимодействия отделов. Проектирование необходимо производить с учетом плана этажа производственного здания изображенного на Рисунке 1. с учетом исходных данных, помещенных в Таблице 1.

Рисунок 1 «План помещения»

Таблица 1. Исходные данные

№ Варианта	Отрасль	Количество рабочих мест				Количество портов коммутатора К1	Количество портов коммутатора К2
		N1	N2	N3	N4
11	Медецина	6	4	7	4	12	12

 

 

Локальная вычислительная сеть должна объединить персональные компьютеры пользователей между собой и обеспечить доступ к разделяемому ресурсу, размещенному на сервере.

В качестве базовой технологии сети необходимо использовать Ethernet, т.к. на данный момент это самая популярная и относительно простая технология, следовательно, ассортимент оборудования широк, само оно дешево и просто в установке.

Использовать будем Fast Ethernet так как скорость обмен информацией будет достаточна для данного предприятия. В качестве среды передачи используется витая пара 5-ой категории (UTP-5)  и простыми разъемами RJ45 что идеально подходит для Fast Ethernet’a.

Топология сети – звезда. В центре сети будет находится маршрутизатор К0. Он будет соединен с коммутаторами К1 и К2. От них к каждому компьютеру будет проведена сеть. В кабинете администратора будет расположен сервер, с соответствующим программным обеспечением и уровнем доступа. Такое решение способствует быстрому обмену информацией в сети. Она будет подключена к сети Интернет и оснащена необходимым аппаратным и программным обеспечением.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Расчеты параметров проектируемой ЛВС

    В качестве базовых принципов, обеспечивающих устойчивость любой сети, следует принять выполнение следующих условий:

• количество станций в сети – не более 1024;

• максимальная длина каждого физического сегмента – не более величины, определённой в соответствующем стандарте физического уровня;

• Удвоенная задержка распространения сигнала (PDV) между двумя самыми удаленными друг от друга станциями сети не превышает 57,5 битовых интервалов.

• Сокращение межкадрового расстояния (PVV) при прохождении последовательности кадров через все повторители не более, чем на 4,9 битовых интервалов

 

1. Рассчитаем общую длину кабеля

 

lk1i - расстояние от i-ого рабочего места до коммутатора К1;

lk2i – расстояние от j-ого рабочего места до коммутатора К2;

Lk1 – расстояние от коммутатора К1 до коммутатора К0;

Lk2 – расстояние от коммутатора К2 до коммутатора К0;

Таблица 2.

Номер рабочего места	Расстояние до коммутатора №1, м
1	19,4
2	18,9
3	13,4
4	4,3
5	3,3
6	8,7
7	4,1
8	10
9	8
10	3,3

 

Таблица 3.

Номер рабочего места	Расстояние до коммутатора №2, м
11	19
12	21,2
13	8,2
14	4,7
15	1
16	3,2
17	10,5
18	1,7
19	7
20	12,8
21	10,1

 

Таблица 4.

Номер коммутатора	Расстояние до маршрутизатора, м
1	19,1
2	54

 

 

   Общая длина кабеля  L=265,9*1,1=292,5

 

2.2 Расчет PDV

T=tb+tv

tb- базовая составляющая задержки;

tv- переменная составляющая задержки;

Наиболее удалёнными станциями

являются PC1 и PC2

PC1 (Левый сегмент) и PC2(Правый  сегмент).

а) Левый сегмент (100Base-Tx): кабель 19,4·1,112=21,6 bt;

б) Промежуточный 1 (100Base-Tx): кабель 19,1·1,112= 21,2 bt;

         в) Промежуточный 2 (100Base-Tx): кабель 54·1,112= 60,5 bt;

г) Правый сегмент (100Base-Tx): кабель 21,2·1,112= 23,6 bt;

Всего: 21,6 +21,2 +60,5 +23,6 =126,9 bt

PDV=100+126,9+92*3=502,9 bt

Сравниваем с 512, величина меньше, значит PDV нормальный.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Распределение IP-адресов для спроектированной сети

Планирование сети

Планирование сети – это процесс присвоения IP-адресов компьютерам.

В соответствии с вариантом (23) выберем IP-адрес:

205.98.42.55

Необходимо создать 4 подсети.

Для начала необходимо перевести имеющийся IP-адрес в двоичный вид:

11001101.01100010.00101010.00110111

Теперь необходимо выбрать маску подсети таким образом, чтобы при помощи её можно было получить требуемое количество IP-адресов. По варианту задания имеется 22 рабочих места. Наиболее близкое к 22 число, равное степени двойки – это 32 = 2^5. Следовательно для того, чтобы организовать ЛВС с 32 IP-адресами понадобиться маска 255.255.255.224. Но нам предстоит дальнейшее разделение сети на подсети, а это сопровождается потерями IP-адресов при каждом делении, поэтому в итоге необходимо использовать маску, которая предоставит большее количество IP-адресов. Таковой является маска 255.255.255.192.

Переведём маску в двоичный вид:

11111111.11111111.11111111.11000000.

Побитно умножив IP-адрес и маску получим адрес сети:

11001101.01100010.00101010.00110111

*

11111111.11111111.11111111.11000000

_________________________________

11001101.011010.00101010.00000000

То есть в десятичной форме адрес сети : 205.26.42.0.

Так как используемая маска сети даёт 2^6=64  IP-адреса, то получим следующее пространство IP-адресов в сети: 205.26.42.0 - 205.104.88.63.

При этом следует учитывать, что адрес 205.26.42.0  - базовый адрес сети (не используется при адресации хостов, указывает только на сеть, т.е. адрес сети), а 205.26.42.63- адрес бродкаста (не используется при адресации хостов (это адрес широковещательной рассылки в данной сети)).

Теперь следует разбить имеющуюся сеть на две подсети по 32 хоста.

Для этого применим маску 255.255.255.224.

Получим подсети: 

1-ая подсеть: 205.26.42.0 (массив IP-адресов 205.26.42.0- 205.26.42.31; 205.26.42.0- базовый адрес подсети, 205.26.42.31- адрес бродкаста в подсети);

2-ая подсеть 205.26.42.32 (массив IP-адресов 205.26.42.32- 205.26.42.63; 205.26.42.32- базовый адрес подсети, 205.26.42.63- адрес бродкаста в подсети);

Получившиеся сети разобьём ещё на две подсети:

Используем маску 255.255.255.240.

Получим подсети:

Подсеть 1.1 : 205.26.42.0 (205.26.42.0 - 205.26.42.15);

Подсеть 1.2 : 205.26.42.16 (205.26.42.16 - 205.26.42.31);

Подсеть 2.1 : 205.26.42.32 (205.26.42.32- 205.26.42.47);

Подсеть 2.2 : 205.26.42.48 (205.26.42.48- 205.26.42.63);

Необходимо помнить, что в каждой подсети первый IP-адрес – это базовый адрес подсети, а последний – адрес бродкаста. Их нельзя присваивать хостам. В итоге, в каждой подсети имеется по четырнадцать IP-адресов, т.е. всем хостам хватит IP-адресов, а оставшиеся могут быть использованы при дальнейшем расширении сети или для различных сетевых устройств.

 

 

 

 

4. Спецификация оборудования и расходных материалов

Для реализации данного проекта ЛВС потребуются следующие оборудование и расходные материалы:

Таблица 5 «Оборудование и расходные материалы» 

Наименование	Стоимость, руб.	Количество
Розетка RJ-45 1 порт белая	62 руб. за штуку	21 штука
Кабель UTP 4 пары кат.5e < бухта 300 / 305м> типа PCNet	982 руб.	1 бухта
Netgear WNDRMAC-100RUS 802.11n, 600 Мбит/с, 1 WAN, 4xLAN Gbit, USB2.0, IPTV и L2TP, для Mac и ПК	5933 руб.	1 штука
D-Link DES-1016A/C1A 16port 10/100 Fast Ethernet Switch	1666 руб.	2 штуки
ШТК-М-18.6.6-1ААА Шкаф монтажный 19” напольный 18U	11033 руб.	2 штуки
Кабель канал	3,69 руб. за метр	292,5 метра
Уголки	20 руб. за штуку	19 штук

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Выбор операционной системы и прикладного ПО

Отрасль деятельности предприятия – медицина. Поэтому необходимы следующие операционная система и прикладное программное обеспечение:

• операционная система рабочих станций: Windows 7 Professional 32&64-bit Russian;
• антивирусная защита: Kaspersky Internet Security 2011 Russian Edition;
• офисный пакет приложений для работы с текстами, электронными таблицами, базами данных и др: OpenOffice
• Программа MedExpert Professional

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Выбор коммутационного оборудования

В сети расположено 21 рабочая станция. Для их соединения используются два коммутатора – К1,К2 и маршрутизатор К0, соединяющий между собой К1, К2 и сервер. Количество портов для коммутаторов К1 и К2 установлено равным 12.

6.1 Коммутатор

Для нашего проекта мы выбрали коммутатор D-Link DES-1016A/C1A 16port 10/100 Fast Ethernet Switch (рис. 2).

Основные характеристики:

Технология Think Green	Коммутатор D-Link DES-1016A с 16 портами 10/100 Мбит/с входит в новую серию устройств, предназначенных для сетей SOHO. Благодаря технологии Green устройство уменьшает затраты на энергию и снижает потребляемую устройством мощность, не жертвуя эксплуатационными и функциональными характеристиками. Использование адаптера питания, соответствующего стандарту EnergyStar Level V и директиве RoHS по ограничению использования вредных веществ, а также повторное использование упаковки обеспечивают защиту окружающей среды.
Сохранение электроэнергии	16-портовый коммутатор DES-1016A обеспечивает автоматическое сохранение  электроэнергии несколькими способами. Благодаря автоматическому отключению  питания портов при отсутствии  соединения происходит сохранение  значительного количества энергии  на неактивных портах или портах, подключенных к выключенным компьютерам. Коммутатор способен анализировать  длину любого подключенного кабеля  для выбора необходимого уровня  потребления электропитания, обеспечивая  тем самым экономию электроэнергии  без ущерба для производительности.
Защита окружающей среды	DES-1016A разработан в соответствии  со стандартом EnergyStar Level V и постановлениями CEC и MEPS, требующими использования  адаптеров питания, сокращающих  энергопотребление в целях защиты  окружающей среды. Коммутатор также  соответствует стандартам RoHS по  ограничению использования вредных  веществ и повторному использованию  упаковки, что значительно сокращает  количество отходов согласно  директиве WEEE.
СПЕЦИФИКАЦИИ
Основные характеристики	Встроенная технология D-Link Green  Недорогое решение Fast Ethernet для домашних сетей и сетей SOHO  16 портов Fast Ethernet 10/100 Мбит/с   Коммутационная матрица 3.2 Гбит/с  Автоматическое определение MDI/MDIX на всех портах  Метод коммутации:Store-and-forward   Ethernet/Fast Ethernet: Полный дуплекс/полудуплекс   Управление потоком IEEE 802.3x Поддержка Jumbo-фреймов размером до 9216 Байт  Поддержка IEEE 802.1p QoS (4 очереди, Strict Mode)  Соответствие директиве RoHS  Функция Plug-and-play