Проект сети доступа в Интернет абонентов жилого массива г. Хабаровска

Рисунок 4.1 - Использование магистрального порта для доставки кадров с неизвестным адресом назначения

Хотя метод магистрального порта и будет работать эффективно во многих случаях, но можно представить такие ситуации, когда кадры будут просто теряться. Одна из таких ситуаций изображена на рисунке 4.2. Коммутатор нижнего уровня удалил из своей адресной таблицы адрес МАС8, который подключен к его порту 4, для того, чтобы освободить место для нового адреса МАС3. При поступлении кадра с адресом назначения МАС8, коммутатор передает его на магистральный порт 5, через который кадр попадает в коммутатор верхнего уровня. Этот коммутатор видит по своей адресной таблице, что адрес МАС8 принадлежит его порту 1, через который он и поступил в коммутатор. Поэтому кадр далее не обрабатывается и просто отфильтровывается, а, следовательно, не доходит до адресата. Поэтому более надежным является использование коммутаторов с достаточным количеством адресной таблицы для каждого порта, а также с поддержкой общей адресной таблицы модулем управления коммутатором.

Рисунок 4.2 - Потеря кадра при использовании магистрального порта

Объем буфера.

Внутренняя буферная память коммутатора нужна для временного хранения кадров данных в тех случаях, когда их невозможно немедленно передать на выходной порт. Буфер предназначен для сглаживания кратковременных пульсаций трафика. Ведь даже если трафик хорошо сбалансирован и производительность процессоров портов, а также других обрабатывающих элементов коммутатора достаточна для передачи средних значений трафика, то это не гарантирует, что их производительности хватит при очень больших пиковых значениях нагрузок. Например, трафик может в течение нескольких десятков миллисекунд поступать одновременно на все входы коммутатора, не давая ему возможности передавать принимаемые кадры на выходные порты.

Для предотвращения потерь кадров при кратковременном многократном превышении среднего значения интенсивности трафика (а для локальных сетей часто встречаются значения коэффициента пульсации трафика в диапазоне 50 - 100) единственным средством служит буфер большого объема. Как и в случае адресных таблиц, каждый процессорный модуль порта обычно имеет свою буферную память для хранения кадров. Чем больше объем этой памяти, тем менее вероятны потери кадров при перегрузках, хотя при несбалансированности средних значений трафика буфер все равно рано или поздно переполниться.

Обычно коммутаторы, предназначенные для работы в ответственных частях сети, имеют буферную память в несколько десятков или сотен килобайт на порт. Хорошо, когда эту буферную память можно перераспределять между несколькими портами, так как одновременные перегрузки по нескольким портам маловероятны. Дополнительным средством защиты может служить общий для всех портов буфер в модуле управления коммутатором. Такой буфер обычно имеет объем в несколько мегабайт.

4.2 Расчет общей нагрузки

Для оценки нагрузки данной локальной сети воспользуемся методами исследования СМО (систем массового обслуживания) при помощи аппарата теории марковских цепей (марковских случайных процессов).

К рассматриваемой локальной сети подключено 70 пользователей. Нагрузка будет определяться суммарным количеством пакетов данных, передаваемых всеми пользователями за определенный интервал времени с пропускной способностью коммутатора 2 Мбит/с.

Пусть время передачи данных будет составлять 40 мин., длина одного пакета равна 532 байта. Имея исходные данные можно определить какое количество пакетов N будет генерироваться всеми пользователями в заданный интервал времени.

Для облегчения расчетов переведем минуты в секунды, байты в биты:

2 Мбит/с = 2097152 бит;

40 мин = 2400 сек.;

532 байта · 8 = 4256 бит.

пакетов;

Теперь найдем среднюю интенсивность л:

пакетов/с;

Поток обслуживания для одного канала м определяется по формуле:

пакетов/с;

где G - быстродействие, G = 100 Мбит/с.

Зная все эти значения можно найти приведенную интенсивность входящего потока с:

При увеличении числа пользователей, интенсивность входящего потока с будет расти, что видно из таблицы 4.1, тогда 100 Мбит/с будет недостаточно, и нужно будет увеличивать быстродействие.

Таблица 4.1 - Зависимость интенсивности входящего потока от общего числа пользователей

Количество пользователей, Мбит	л, пакетов/ с	с
70	34492,63158	1,4
90	44347,66917	1,8
100	49275,18797	2
150	73912,78195	3

Найдем среднее время обслуживания одной заявки:

где н - поток уходов, н = 10^-5 - 10^-6;

Среднее время обслуживания равно среднему времени ожидания заявки в очереди б_об = б_ож Очередь будет зависеть от буфера коммутатора, который равен 384 кбайта, и длины пакета:

384 · 8 = 3072 кбита = 3145728 бит

Определим длину очереди, которая может создаваться на коммутаторе:

3145728 · 4256 = 13388218368 пакетов

В нашем случае коммутатор имеет 22 порта, тогда в очереди будет 44 места, отсюда максимальная длина очереди может быть:

n · 4256 = 44 · 4256 = 187264 пакета

Из расчетов видно, что создаваемая на портах очередь гораздо меньше очереди, которую может обработать коммутатор. Отсюда вывод: задержки пакетов на портах коммутатора не будет.

Следующим шагом будет определение предельных вероятностей состояний коммутатора:

Тогда вероятность Р₀ = 0,246596964

Определим предельные вероятности состояний от Р₁ до Р₂₂ через Р₀ по формуле:

, ;

Расчеты сведем в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 - Предельные вероятности состояний коммутатора с Р₁ по Р₂₂ :

Р1	0,34523575	Р12	2,91868·10-8
Р2	0,241665025	Р13	3,1432·10-9
Р3	0,112777012	Р14	3,1432·10-10
Р4	0,039471954	Р15	2,93365·10-11
Р5	0,011052147	Р16	2,56695·10-12
Р6	0,002578834	Р17	2,11396·10-13
Р7	0,000515767	Р18	1,64419·10-14
Р8	9,02592·10-5	Р19	1,21151·10-15
Р9	1,40403·10-5	Р20	8,48055·10-17
Р10	1,96564·10-6	Р21	5,6537·10-18
Р11	2,50173·10-7	Р22	3,59781·10-19

Остальные вероятности рассчитаем по нижеприведенным формулам:

;

Расчеты этих вероятностей в таблице 4.3.

Таблица 4.3 - Предельные вероятности состояний коммутатора с Р₂₃ по Р₆₆ :

P23	2,28951·10-20	P44	1,7280·10-45
P24	1,45696·10-21	P45	1,09967·10-46
P25	9,27158·10-23	P46	6,99788·10-48
P26	5,9001·10-24	P47	4,4532·10-49
P27	3,75461·10-25	P48	2,83385·10-50
P28	2,3893·10-26	P49	1,80336·10-51
P29	1,52046·10-27	P50	1,14759·10-52
P30	9,67566·10-29	P51	7,30286·10-54
P31	6,15724·10-30	P52	4,64728·10-55
P32	3,91824·10-31	P53	2,95736·10-56
P33	2,49343·10-32	P54	1,88196·10-57
P34	1,58673·10-33	P55	1,19761·10-58
P35	1,00974·10-34	P56	7,62114·10-60
P36	6,42559·10-36	P57	4,84982·10-61
P37	4,08901·10-37	P58	3,08625·10-62
P38	2,6021·10-38	P59	1,96398·10-63
P39	1,65588·10-39	P60	1,2498·10-64
P40	1,05374·10-40	P61	7,95329·10-66
P41	6,70563·10-42	P62	5,06118·10-67
P42	4,26722·10-43	P63	3,22075·10-68
P43	2,7155·10-44	P64	2,04957·10-69

Один из важных показателей эффективности - среднее число каналов, занятых обслуживанием. Его можно определить, зная распределение вероятностей состояний и связь номера состояния с числом занятых каналов:



каналов.

Загрузка и средняя длина очереди равны соответственно:

Исходя из предыдущих значений средней длины очереди и среднего числа занятых каналов, найдем среднее число заявок в системе:

Определим вероятности частных видов потерь. Вероятность отказа Р_отк:

Р_отк= 8,29991·10^-72

Вероятность отказа совпадает с вероятностью состояния Р₆₆:

Р_отк= Р₆₆=8,29991·10^-72

Уход нетерпеливой заявки возможен либо во время ожидания, либо во время обслуживания. Поскольку такие случайные события, как уход заявки из очереди и уход заявки из канала обслуживания, несовместимы, вероятность ухода равна:



где Р_у.ож и Р_{у. об} - вероятности ухода заявки во время ожидания и обслуживания.

Вследствие несовместности таких случайных событий, как отказ системы принять заявку к обслуживанию и уход нетерпеливой заявки из системы, по теореме сложения вероятностей,

Р_п = Р_отк + Р_у.ож + Р_у.об = 8,29991·10^-72 + 7,57056·10^-30 + 4,05884·10^-10 = 4,05884·10^-10

Вероятность обслуживания Р_об, т.е. вероятность появления в потоке обслуженных заявок произвольной заявки из входящего потока, можно определить как дополнение вероятности потерь до единицы:

Р_об = 1- Р_п = 1- 4,05884·10^-10 = 1

Отсюда можно получить такую характеристику выходящего потока, как интенсивность потока обслуженных заявок л_об:

л_об = л · Р_об = 0,00001

5. Выбор оборудования для узла

Узлы доступа для пользователей локальной сети организуются на тех. этажах жилых зданий. Узлы реализованы на 24-портоых коммутаторах. Ниже приведены технические характеристики коммутаторов различных производителей.

Коммутатор фирмы-производителя Planet.

WEB/SNMP управляемый коммутатор WSW-2401 (24x10/100Base-TX + 1 модуль FX)

Коммутатор WSW-2401 это 24 портовый 10/100mbps коммутатор с одним слотом под оптический модуль 100FX. Коммутатор обладает неблокируемой пропускной способностью, что позволяет работать всем пользователям сети на полной скорости среды. Коммутатор управляется через Тelnet, WEB и консоль. Обеспечивается поддержка SNMP MIBII. WSW-2401 поддерживает IEEE802.1X аутентификацию пользователей в системе RADIUS, предотвращая доступ в сеть незарегистрированным пользователям. Для увеличения безопасности используется режим фильтрации MAC адресов и функция МАС security. Коммутатор WSW-2401 поддерживает таблицу МАС адресов 6K, и неблокируемую 8.8Gbpsархитектуру. Коммутатор поддкрживает 256 групп IEEE802.1Q VLAN, IEEE802.1D Spanning Tree Protocol и IGMP для организации многоадресного трафика. IEEE802.3ad агрегирование с функцией LACP увеличивает пропускную способность канала и увеличивает его отказоустойчивость. В добавление ко всему коммутатор способен ограничивать скорость пропускания порта с шагом 100K на порт.

Коммутатор для рабочей группы: WSW-2401 имеет 24 10/100mbps порта и один слот для дополнительного медного или оптического порта FAST ETHERNET. Коммутатор соответствует всем необходимым требованиям для организации управляемой сети дла пользователей рабочей группы.

Коммутатор для подключения к общей сети: Коммутатор может использоваться для сетей с большим количеством широковещательного трафика, чтобы соеденить такую сеть с глобальной рабочей сетью предприятия. Обладая неблокируемой архитектурой 8.8 Gigabits в секунду и методами управления и организации сети коммутатор WSW-2401 хорошее решение для подключения группы в общую сеть.

Дополнительные средства настройки коммутатора позволяют избежать традиционных проблем совместного использования сегмента сети разными подразделениями как по условиям загрузки сети, так и по безопасности соединений. Пользователи различных подразделений могут использовать функции VLAN, таким образом получая высокотехнологичное недорогое решение разделения доступа в пределах физического сегмента сети. Кроме этого, настройка уровней скорости передачи трафика на каждом порту позволят равномерно распределять нагрузку сети по пользователям.

Ключевые характеристики:

- 24 10/100TX и один слот под модули на 1 или 2 оптических порта;

- Telnet, WEB и консольное управление;

- 6K MAC адресов;

- 8.8Gbps пропускная способность;

- автоопределение скорости и кросс-кабеля;

- IEEE802.1D Spanning tree протокол;

- IEEE802.1Q Tag VLAN с GVRP;

- IEEE802.3ad агрегирование каналов с LACP;

- EEE802.1x аутентификация пользователей по системе RADIUS;

- IEEE802.1p приоритезация, IEEE802.3x Flow control;

- Зеркалирование порта;

- Поддержка MAC security;

- Store-and-forward схема коммутации;

- Управление пропускной способностью порта (с шагом 100k);

- Поддержка IGMP;

Таблица 5.1 - Спецификация

Модель	WSW-2401
Характеристики коммутатора
Порты	24 10/100Base-T RJ-45, 1 100Base-FX слот 1 RS-232 DB-9
Размер	440 x 225 x 44 мм (1U)
Вес	3 кг
Питание	100~240 (+/-10%) V, 50-60 (+/-3) Hz
Потребление	50Watts maximum
Характеристики коммутации
Схема коммутации	Store-and-forward
Таблица МАС адресов	6K
Буфер	384K
Flow Control	Back pressure for half duplex, IEEE 802.3x for full duplex
Контроль ошибок	Runt & CRC контроль, предотвращение широковещательных штормов
Пропускная способность	8.8Gbps
Совместимость
CE Mark	EN50081-1, EN55022 Class A; EN55024, IEC 1000-4-2/3/4/5/6/11
Излучение	FCC Class A, VCCI Class A, CISPR 22 Class A
Защищенность	CSA/NRTL (C.22.2.950,UL1950), TUV/GS (EN60950)
Температура	IEC 68-2-14,
Рабочая	0~50 C
Хранение	-40~70 C
Влажность	5% - 95%
Сетевые стандарты \
IEEE
IEEE802.3 10BASE-T
IEEE802.3u 100BASE-TX/100BASE-FX
IEEE802.3x Flow Control
IEEE802.3ad Link Aggregation
IEEE802.1D Spanning Tree Protocol
IEEE802.1p Class of service
IEEE802.1Q VLAN Tagging
ANSI/IEEE 802.3 N-Way Auto-negotiation
IEEE802.1x User Authentication
RFC
RFC 1157 SNMP
RFC 1213 MIB II
RFC 1643 ETHERNET LIKE
RFC 1493 BRIDGE MIB
RFC 1751 RMON 1,2,3,9
RFC 1215 Trap
Кабельная система	RJ-45: категория 5/5e UTP кабель, 8-проводов; 100 м
Система управления	Консольный порт
VLAN	256 VLAN IEEE802.1Q
Агрегирование	IEEE802.3ad
Зеркалирование	Зеркалирование одного порта
Приоритезация трафика	Поддержка IEEE802.1p
Безопасность	MAC security, IEEE802.1x User Authentication

Коммутаторы фирмы-производителя D-Link.

DES-1024R+ монтируемый в стройку (19") неуправляемый коммутатор 2-го уровня, предназначен для рабочих групп. Каждый имеет 24 порта 10/100 для подключения 24 рабочих станций, серверов или другого активного сетевого оборудования.

Все порты автоматически определяют скорость передачи подключаемого оборудования и поддерживают скорость 10/100 Mbps. Порты также обеспечивают автосогласование между режимами полного- или полудуплекса, управление потоком и автооределение типа кабеля MDI-II /MDI-X.

Управление потоком IEEE802.3x позволяет серверам непосредственно подключаться к коммутатору для обеспечения максимально возможной и надежной передачи данных. Коммутатор обеспечивает высокоскоростную магистраль для серверов на скорости до 200 Mbps в режиме полного дуплекса с минимальными потерями данных.

Автоопределение типа подключаемого кабеля MDI-II /MDI-X позволяет отказаться от порта Uplink и перекрестных кабелей. Любой порт может просто подключен к серверу, концентратору используя стандартный прямой кабель витой пары. Увеличение количества портов легко осуществляется каскадированием нескольких коммутаторов вместе посредством любых портов стандартным прямым кабелем витой пары.

Каждый коммутатор имеет незанятый слот для установки 2 дополнительных оптических портов Fast Ethernet с целью подключения 2 серверов или каскадирования коммутаторов на расстоянии до 2 км по оптическому кабелю

Общие характеристики:

- 24 порта 10/100Mbps;

- IEEE 802.3 10BASE-T Ethernet;

- IEEE 802.3u 100BASE-TX Fast Ethernet;

- IEEE 802.3u 100BASE-FX Fast Ethernet - при установка дополнительного модуля;

- IEEE 802.3x Flow Control;

- ANSI/IEEE 802.3 Nway автоопределение скорости портов;

- поддержка полу-/полного дуплекса на любом порту;

- автоматическая коррекция полярности подключения портов;

- автоопределение MDI/MDIX - Динамическое выделение буфера RAM на порт;

- слот расширения для дополнительного модуля 2 оптических порта 100Mbps;

- установочный размер 19" для монтажа в стойку, высота 1 U;

- FCC Class A, CE Class A, C-Tick, VCCI Class A, BSMI Class A;

- UL (UL1950), CSA (CSA950), TUV/GS (EN60950);

- метод коммутации : Store and Forward;

- таблица MAC-адресов : 4K на устройство;

- пропускная способность при фильтрации пакетов Ethernet : 14,880 pps на порт;

- пропускная способность при фильтрации пакетов Fast Ethernet: 148,800 pps на порт;

- размер RAM буфера : 256KB на 8 портов.

Коммутаторы фирмы-производителя Cisco.

24-портовые коммутаторы Catalyst 2924 XL и Catalyst 2924C XL с автоматическим переключением скорости передачи 10/100 Мбит/с отличается прекрасной производительностью, легкостью управления и исключительно низкой ценой за порт. Эти коммутаторы идеально подходят для предоставления выделенных 10- или 100-Мбит/с каналов связи рабочим группам и серверам и экономически эффективного перехода к коммутируемым сетям 100BaseT. Коммутатор Catalyst 2924 XL оснащен 24 коммутируемыми портами 10BaseT/100BaseTX, а у коммутатора Catalyst 2924C XL имеются 22 коммутируемых порта 10BaseT / 100BaseTX и 2 коммутируемых порта 100BaseFX.

Усовершенствованная архитектура, в основе которой лежит коммутирующая структура с пропускной способностью 3.2 Гбит/с, позволяет передавать более 3 млн. пакетов в секунду и работать через каждый порт практически на скорости среды передачи.

Коммутаторы Catalyst 2924 XL и Catalyst 2924C XL допускают легкое управление через Web и отличается усовершенствованными средствами защиты. Используя стандартный Web-браузер (например, Microsoft Explorer или Netscape Navigator), можно управлять коммутатором из любого пункта сети. Многоуровневая система безопасности доступа препятствует несанкционированному изменению конфигурации коммутатора.

Информация о памяти 24 порта Ethernet, 1 10/100BaseTX. Информация о памяти 8Mb DRAM. Функциональные возможности:

- коммутирующая фабрика 3,2 Гб обеспечивает пересылку более 3 млн. пакетов в секунду;

- поддержка стандарта IEEE 802.1p обеспечивает приоритезацию, чувствительных ко времени задержки, приложений, таких как видео и голос;

- поддержка технологии Cisco Switch clustering;

- поддерживаются виртуальные сети, как IEEE 802.1q, так и ISL;

- автоматический выбор скорости 10 Мбит или 100 Мбит и полудуплексного или полнодуплексного режима передачи;

- интерфейс на базе Web для установки, администрирования и управления устройством;

- поддержка платформы управления CiscoWorks;

- управление с использованием протоколов Telnet и SNMP, а также с помощью командной строки (CLI);

- поддержка протокола CGMP для эффективного управления мультимедиа-трафика;

- встроенный агент RMON поддерживает четыре группы RMON и порт для подключения анализатора протоколов;

- поддержка протокола IEEE 802.1d Spanning-Tree Protocol для построения отказоустойчивых конфигураций;

- поддержка Fast EtherChannel и Gigabit EtherChannel;

Технические характеристики:

- порты ЛВС 10/100Base-TX 24;

- поддержка полного дуплекса Да (на всех портах);

- технология коммутации store and forward Размер таблицы MAC-адресов 2048;

- объем буферной памяти 4Мb на устройство;

- коммутационная фабрика 3,2Gb ;

- максимальная полоса пропускания 1,6Gb ;

- производительность Более 3 млн. 64-х бит. пакетов/сек;

- поддержка ВЛВС До 64;

- наличие Fast EtherChannel;

- наличие ISL (Inter Switch Link);

- управление SNMP, Telnet, Web-based, out-of-band, RMON, CiscoView;

- поддержка RMON History, Events, Alarms, Statistics;

- процессор Power PC 403C;

- память flash 4Мб;

- память dram 8Мб;

Режим автоконфигурации облегчает ввод коммутатора в работу и позволяет автоматически конфигурировать несколько коммутаторов через сеть с одного сервера загрузки.

Встроенное программное обеспечение Cisco IOS обеспечивает превосходную интеграцию оборудования, агрегацию полосы пропускания и возможность выполнения мультимедиа-приложений в масштабе всей сети. Технология Fast EtherChannel, разработанная компанией Cisco, позволяет организовать канал связи между коммутаторами Catalyst или между коммутаторами и серверами, совокупная полоса пропускания которого может достигать 800 Мбит/с.

Благодаря поддержке протокола Cisco Group Management Protocol (CGMP), можно сократить объем сетевого трафика, так как коммутатор получает возможность выборочно и динамически передавать IP-трафик многоадресной доставки только назначенным конечным рабочим станциям.

Вывод: в нашем случае для обслуживания локальной сети были выбраны коммутаторы фирмы Planet потому, что они дешевле по себестоимости в отличии от коммутаторов фирмы Cisco, более функциональны чем коммутаторы D-Link. Еще одна причина по которой были выбраны коммутаторы именно этой фирмы заключается в том, что при построении локальной сети изначально были использованы именно эти коммутаторы. Во избежании конфликтов между оборудованием разных фирм-производителей решено было и в дальнейшем применять устройства данной фирмы.

Грозоразрядник используется фирмы «Экстрим». Имеет 4 порта на одной плате, и питается в активном режиме от 220 В. В пассивном режиме (без питания) работает как аналог грозоразрядника APC. В активном режиме принципиальные отличия от АРС следующие:

- диоды запираются внешним напряжением;

- за счет постоянного микротока увеличена скорость срабатывания ограничителя напряжения;

- длина сигнальных дорожек на плате минимальна, и составляет менее 20 мм. В сигнальной цепи есть дополнительная конденсаторная развязка;

- установлены предохранители;

Грозоразрядник «Экстрим» совместима с АРС, т.е. без питания она работает фактически "как АРС". В режиме удаленной прозвонки кабеля через защиту можно диагностировать как обрыв пар, так и их короткое замыкание.

Главным минусом грозоразрядника является ее сильная зависимость от качества заземления всех компонентов сети. Поэтому перед массовой установкой рекомендуется провести полевые испытания нескольких образцов..

Используемый источник бесперебойного питания фирмы Back-UPS 650.

Технические характеристики:

Выход:

- мощность 650 ВА / 400 Вт;

- номинальное напряжение 230 В;

- форма волны напряжения - ступенчато приближенная к синусоиде.

Вход:

- номинальное напряжение 230 В;

- частота 50/60 Гц +/- 5 Гц (ручное переключение);

- диапазон входного напряжения 196 - 280 В.

Батареи:

- время работы от батарей с половинной нагрузкой 14,8 мин;

- тип батарей - герметичные, не требующие ухода батареи свинцовых аккумуляторов со сроком службы 3-6 лет;

- время 90%-й подзарядки после разрядки до 50% 11 ч;

- батарея для замены (1) RBC4.

Подключение и управление:

- интерфейсный порт DB-9 RS-232;

-управляющее программное обеспечение (в комплекте) - нет;

- управляющее программное обеспечение(опция) - PowerChute plus;

- индикаторы на передней панели Индикатор выходного напряжения;

- звуковое предупреждение Работа от батареи, разряженная батарея;

- подавление скачков напряжения и фильтрация;

- энергия скачка 300 Дж;

- фильтрация полная, фильтрация электромагнитных и ВЧ помех.

Физические характеристики:

- высота 16,8 см;

- ширина 11,9 см;

- глубина 36,1 см;

- вес, нетто 11 кг;

- вес, брутто 12,5 кг.

Параметры окружающей среды:

- температура 0 - 40° C;

- относительная влажность 0 - 95%;

- высота 0-3000 м.;

- шум на расстоянии 1 м от поверхности устройства 40 дБ;

- тепловыделение на батарее 25 BTU/ч.

Гарантия и сертификаты:

Подтверждение электромагнитной совместимости C-tick; CE;EN50091-1; EN50091-2; GOST; PCBC; TUV.

6. Технико-экономический расчет

В данной главе дается оценка экономической эффективности сети доступа в Интернет абонентов жилого массива г. Хабаровска. Сеть построена на базе коммутаторов. Экономическое обоснование будет выполнено для 17 коммутаторов.

Расчет технико-экономических показателей выполнен в следующей последовательности:

- расчет капиталовложений;

- расчет эксплуатационных расходов;

- расчет доходов от основной деятельности;

- расчет показателей экономической эффективности.

6.1 Расчет капитальных затрат

Стоимость одного коммутатора на декабрь 2004 г. составила 220 условных единиц в розничной торговле. Так как в нашем случае производится закупка 17 коммутаторов, то стоимость одной единицы по оптовой цене будет составлять 200 условных единиц. В рублевом покрытии по курсу ЦБ на 1 декабря 2004 года курс 1 доллара составил 27,74 руб.

Расчет капитальных затрат для всех коммутаторов выполним по формуле:

К = N_к · К_к · К_пер ,

где N_к - число коммутаторов;

К_к - стоимость одного коммутатора;

К_пер - 27,74 руб.

К = 17 · 200 · 27,74 = 94316 руб.

6.2 Расчет эксплуатационных расходов

Затраты по эксплуатации средств связи включают в себя все расходы по обслуживанию локальной сети с целью получения доходов.

Общая сумма затрат складывается из следующих элементов:

- отчисления за заработную плату;

- амортизационные отчисления;

- материальные затраты;

- прочие расходы.

6.2.1 Расчет заработной платы работников основной деятельности

Затраты на оплату труда рассчитаны на основании численности производственных работников и их средней заработной платы, сложившейся в организации. В настоящее время, при работе предприятий в рыночных условиях, действующие нормативы при расчете численности штата носят рекомендательный характер.

Фонд оплаты труда включает в себя заработную плату работников основной деятельности, в том числе - основной оклад и дальневосточные надбавки.

Для расчета годового фонда заработной платы необходимо определить численность штата производственного персонала. Для обслуживания существующей сети достаточно 2-х техников-монтажников и 1 специалиста, который будет выполнять функции администрирования. Кассир в штатном расписании не предусмотрен, так как оплата производится по безналичному расчету.

В таблице 6.1 приведены результаты расчета численности штата и фонда заработной платы.

Таблица 6.1 - Расчет фонда заработной платы

Должность	Кол-во человек	Оклад, руб.	ДВ надбавки, руб.	Общий фонд заработной платы, руб.
Техник-монтажник	2	3709	4450,8	11868,8
Администратор сети	1	4305	2583	6888
Итого	3	8014	7033,8	18756,8

ФЗП_год = ФЗП · 12,

где ФЗП - фонд заработной платы, руб;

12 - число месяцев в году.

Тогда:

ФЗП = 18756,8 · 12 = 225081,6 руб.

Отчисления на социальное страхование составляют 26 % от фонда заработной платы

S_стр = ФЗП_год · 0,26

S_стр = 225081,6 · 0,26 = 58521,2 руб.

6.2.2 Амортизационные отчисления

Амортизация - это постепенное возмещение стоимости основных фондов, путем перенесения ее на создаваемую продукцию или услугу в целях накопления денежных средств для последующего обновления основных фондов.

Амортизационные отчисления составят:

руб.,

где N_a - норма амортизации;

К - сумма капиталовложений.

6.2.3 Материальные затраты

Материальные затраты это затраты на материалы и запчасти.

Затраты на материалы и запчасти определены по данным предприятия и составляют 1% от капитальных затрат в год и рассчитываются по формуле:

руб.,

где Р - затраты на материалы и запчасти в год, Р = 1%;

К - сумма капиталовложений.

6.2.4 Расчет затрат на электроэнергию

Стоимость 1 Квт электроэнергии составляет 2,45 руб. с учетом НДС. Затраты на электроэнергию рассчитываются по формуле:

руб.,

где Т - тариф на 1 кВатт в час с учетом НДС, Т = 2,45;

U - напряжение питания; U = 100 В;

КПД - коэффициент полезного действия, КПД = 0,7;

1000 - перевод Ватт в кВатт;

365 - дней в году;

I_чнн - ток в час наибольшей нагрузки, I_чнн = 0,006 А;

К - коэффициент концентрации нагрузки, К = 0,1;

Nк - количество коммутаторов, Nк = 17;

24 - количество часов в сутках.

6.2.5 Прочие расходы

К прочим расходам относятся: налог на землю, на пользование автомобильных дорог, затраты на аренду технических средств, затраты по ремонту основных производственных фондов, затраты на аренду производственных помещений.

Поэтому в структуре затрат они составляют 30% от основных затрат, сложившихся на предприятии.

Расчет затрат и их структура приведены в таблице 6.2.

Таблица 6.2 - Эксплуатационные расходы

Статьи затрат	Сумма затрат, руб.	Структура затрат, %
Фонд заработной платы	225081,6	53
Отчисления на соц. страхование	58521,2	14
Амортизационные отчисления	6979,384	1,6
Затраты на материалы и запчасти	943,16	0,2
Затраты на электроэнергию	3127,32	0,7
Итого	294652,664	70
Прочие расходы	126279,713	30
Всего	420932,377	100

Прочие расходы рассчитываются следующим образом:

руб.

6.3 Расчет доходов от основной деятельности

Доходы от основной деятельности - это денежные средства, которые получает предприятие от клиентов за предоставленные услуги связи.

В расчете будем исходить из того, что основные доходы - это разовые доходы, абонентная плата в месяц и потребляемый пользователями трафик Интернет.

Разовые доходы включают в себя стоимость подключения к сети и составляют:

Д_р = (500+480) · 70 = 68600 руб.,

где 500 - стоимость одного порта коммутатора;

480 - монтажные работы;

70 - количество пользователей.

Кроме разовых доходов необходимо определить ежемесячную абонентную плату в которую входит 1 Гбайт бесплатного трафика локальной сети ООО «ДатаЛайн» и пользование внутренними ресурсами такими как:

- бесплатный файлообменный сервер и внутренний чат;

- а так же музыкальный и видео сервер.

Д_доп = 70 · 100 ·12 = 84000 руб.,

где 70 - количество пользователей;

100 - абонентная плата в месяц вносимая одним пользователем;

12 - количество месяцев в году.

При расчете доходов от потребляемого трафика следует учесть, что все тарифы на услуги Интернет включают налог на добавленную стоимость НДС - 18%. Тариф за 1 Мбайт входящего трафика составляет 3 рубля, без НДС - 2,6 рубля. За 2004 г. трафик, потребляемый одним абонентом, в среднем составил 180 Мбайт. Таким образом можно подсчитать доход от потребляемого трафика общим количеством пользователей за год:

Д_тр = (70 · 180 · 3) · 12 = 453600 руб.,

где 70 - количество пользователей;

180 - скачиваемы трафик на одном пользовательском компьютере за месяц, Мбайт;

12 - количество месяцев году;

Текущие годовые доходы складываются из разовых, дополнительных доходов, и средних доходных такс (таблица 6.3). Средняя доходная такса находится как средний сложившийся потребляемый трафик одного пользователя в месяц.

Таблица 6.3 - Текущие доходы от основной деятельности

Виды доходов	Общая сумма за месяц, руб.	Общая сумма за год, руб.
Разовые доходы	-	68600
Доходы от абон. платы	7000	84000
Доходы за трафик	37800	453600
Текущие доходы	44800	606200

6.4 Расчет показателей экономической эффективности

Расчет показателей экономической эффективности включает в себя:

1. Срок возврата капиталовложений - время, в течении которого, окупятся капитальные затраты за счет прибыли объекта. Срок возврата капиталовложений определяется по чистой прибыли, т.е. прибыли, очищенной от налогов:

,

где К - капиталовложения предприятия;

Д_р - разовые доходы;

П_чист - чистая прибыль;

Чистая прибыль определяется по формуле:

П_чист = П_в · 0,76 = 185267,623 · 0,76 = 140803,4 руб. ,

где П_в - валовая прибыль;

0,76 - ставка налога на прибыль, (с 2004 г. - 24%);

П_в = Д_тек - Э = 606200 - 420932,377= 185267,623 руб.,

где Д_тек - текущие доходы;

Э - эксплуатационные расходы.

Найдем срок возврата капиталовложений:

года

Таким образом, срок окупаемости данной локальной сети составит 2,3 месяца.

2. Коэффициент абсолютной экономической эффективности капиталовложений - количество прибыли на один рубль капиталовложений:

Капиталовложения, в свою очередь тем эффективнее, чем меньше срок окупаемости и выше коэффициент абсолютной экономической эффективности. Приведение разновременных затрат по фактору времени осуществляется с помощью коэффициента приведения разновременных затрат (коэффициент дисконтирования):

,

где t - период приведения затрат к началу расчетного периода;

Е_н.п. - норматив приведения разновременных затрат (норма дисконта), учитывающий инфляционные процессы в экономике за рассматриваемый период инфляции, минимальный гарантированный уровень доходности (Р) и инвестиционный риск.

Р=Э_АМ+(Д_р+Д_т - Э) · 0,65

Р = 6979,384 + (68600 + 606200 - 420932,377) · 0,65 = 171993,34 руб.

=тыс. руб.

ЧДД = Р _t - K_t = 171993,34 - 94316 = 77677,34 тыс. руб.

Приведенный расчет показывает, что вложенные средства окупаются при коэффициенте дисконта б_t = 1 (т.е. в течении года), данные расчета сведем в таблицу 6.4.

Таблица 6.4 - Расчет ЧДД и ИД

№ шага	t	К, тыс. руб.	Кt, тыс. руб.	Эам, тыс. руб.	Дт, тыс. руб.	Э, тыс. руб.	Р, тыс. руб.	R %	C руб.	Рt, тыс. руб.	ЧДД, тыс. руб.	ИД, тыс. руб.
0	1	94316	94316	6979,384	606200	420932,377	171993,34	1,49	69,4	171993,34	77677,34	1,8

Рентабельность предприятия найдем из формулы:

%

Определим себестоимость:

руб.

6.5 Расчета технико-экономических показателей

Таблица 6.5 - Показатели экономической эффективности

Показатели экономической эффективности	Единицы измерения	Значение показателей
Капиталовложения	руб.	94316
Эксплуатационные расходы	руб.	420932,377
Текущие доходы	руб.	606200
Доходы разовые	руб.	68600
Прибыль	руб.	185267,623
Рентабельность предприятия	-	1,49
Себестоимость	-	69,4
Прибыль чистая	руб.	140803,4
Коэффициент экономической эффективности	-	5,5
Срок возврата капиталовложений	лет	0,18

Итак, можно сделать вывод, что проектируемая сеть будет приносить неплохую прибыль, и окупится через 2,3 месяца, что является очень хорошим показателем эффективности производства. Ниже приведены некоторые предложения по получению ещё больших доходов от предоставления услуг сети ПД:

а) необходимо улучшать качество предоставления услуг и повышать уровень сервиса обслуживания клиентов;

б) большое значение имеет реклама; есть два пути рекламирования услуг:

- своими силами, то есть изготовить листовки, буклеты, визитки и раздавать людям, разносить их по предприятиям, учебным заведениям и т. д., заключив при этом взаимовыгодный договор с предприятиями и учреждениями взамен рекламировать их услуги и продукцию;

- когда данная локальная сеть будет приносить ощутимую прибыль, можно будет рекламировать услугу через средства массовой информации.

Заключение

В данном дипломном проекте была спроектирована локальная сеть с доступом в Интернет абонентов жилого массива одного из районов г. Хабаровска.

Был проведен анализ возможных вариантов доступа к глобальной сети, а также была проделана работа по выбору технологии и оборудования проектируемой сети ПД и по расчету системы массового обслуживания. Обобщая всю работу по проектированию сети передачи данных можно сделать следующие выводы.

Оптимальная структура сети предоставляет оператору возможность наиболее эффективно использовать имеющиеся ресурсы и привлекать клиентов за счет широкого набора предоставляемых услуг и высокого качества их предоставления.

Для построения магистрали сети ПД наиболее подходящей на сегодня является технология TCP/IP. Серия протоколов TCP/IP - яркий пример открытой системы в том смысле, что все спецификации этого стека протоколов и многие из его реализаций общедоступны. Это позволяет любому разработчику создавать свое программное обеспечение, необходимое для взаимодействия по Интернет. TCP/IP привлекает своей масштабируемостью, предоставляя одинаковые возможности глобальным и локальным сетям. Кроме того, большим достоинством TCO/IP является то, что он единственный из всех существующих протоколов поддерживает все семь уровней модели OSI.

Данный проект сети ПД с точки зрения экономики считается эффективным, так в результате технико-экономические расчетов выяснилось, что данная сеть будут приносить хорошую прибыль, а срок окупаемости составит всего лишь 2,3 месяца. Это является хорошим показателем эффективности производства.

Список использованных источников

1. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. - Санкт-Питербург: Питер, 2002.

2. Портнов Э.Л. Оптические кабели связи. - Москва: Горячая линия-Телеком, 2002.

3. Под ред. Немировского А.С. Радиорелейные и спутниковые системы передачи. - М.: Радио и связь, 1986.

4. Шмалько А.В. Цифровые сети связи. - Москва: Эко-трендз, 2001.

5. Симонович С., Евсеев Г. Новейший самоучитель по работе в Интернете. - Москва: Десс Ком, Инфорком-Пресс, 2000.

6. Срапионов О.С., Кузовкова Т.А., Жигульская Г.М. Экономика связи. - Москва: Радио и связь, 1998.

7. Федько В.П., Федько Н.Г. Основы маркетинга. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2002.

8. Леонтьев В.П. Выбираем компьютер. - М.: Олма-Пресс Образование, 2003.

9. Информ Курьер Связь. Журнал. - Москва. №№ 6 (2002 г.), 3, 8, 9 (2003г.)

10. Хабаровский компьютерный рынок. Журнал. - Хабаровск. № 46, 2003.

11. Хабаровск и прилегающие территории. - Хабаровск: 488 Военно-картографическая фабрика, 2002.

12. Ваганов Д.В. Проектирование сетей ДЭС. Учебный курс. - Хабаровский филиал СибГУТИ, 2000.

13. Болтенкова С.А. Задание и методические указания для выполнения курсовой работы по курсу «Производственный менеджмент в электросвязи» на тему: «Технико-экономический проект развития ГТС». - Хабаровский филиал СибГУТИ, 2001.

Размещено на Allbest.ru

...