Проектирование локальной сети для жилых домов микрорайона города Ашхабата

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В курсовой работе рассматривается тема «Проектирование локальной сети для жилых домов микрорайона г. Ашхабата».

Целью курсовой является проектирования локальной сети для предоставления телекоммуникационных услуг пользователям. Для реализации данной цели требуется решить следующие задачи:

· произвести обзор аппаратных и программных средств, используемых для проектирования локальной сети;

· произвести выбор сетевого оборудования;

· осуществить проектирование схемы прокладки кабеля.

При построении локальных сетей очень важно умение разбираться в оборудовании необходимом для организации сети, архитектуре и существующих технологиях сети.

Актуальность состоит в том, что данная локальная сеть является единственно возможным средством для организации эффективного функционирования локальной сети для частных пользователей. Данная локальная сеть проектируется с целью совместного использования общих ресурсов, таких как Интернет.

Практическая значимость состоит в реализации на практике мер по проектированию, монтажу и настройке доступа к общим ресурсам локальной сети, таким как, совместное использование Интернета, обновление программного обеспечения для удобства пользования и защиты локальной сети.

аппаратный программный локальный сеть

1. Обзор существующих принципов построения сетей

1.1 Понятие локальной вычислительной сети (ЛВС)

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) представляет собой коммуникационную систему, позволяющую совместно использовать ресурсы компьютеров, подключенных к сети, таких как принтеры, диски, модемы, приводы CD-ROM и другие периферийные устройства. Локальная сеть обычно ограничена территориально одним или несколькими близко расположенными зданиями.

2. Проект построения ЛВС на основе Gigabit Ethernet

2.1 Постановка задачи и целей проектирования

В данном проекте ставится задача связать жилые дома (сегменты) 11 микрорайона г. Ашхабат с административным зданием (административный сегмент или провайдер) с помощью высокоскоростной сети со скоростью передачи данных - 1000 Мбит/сек.

Рассмотрим вариант построения сети: на основе технологии Gigabit Ethernet.

Данный стандарт предусматривает, скорость передачи данных 1000 Мбит/сек и поддерживает два вида передающей среды - неэкранированная витая пара и волоконно-оптический кабель. Для описания типа передающей среды используются следующие аббревиатуры, указанные в табл. 1.1.

Таблица 1.1. Аббревиатуры технологии Gigabit Ethernet.

Название	Тип передающей среды
1000Base-X	Общий термин для обозначения технологии Gigabit Ethernet со сменными трансиверами GBIC или SFP
1000Base-T	Неэкранированная витая пара категории 5e и выше.
1000Base-LX	Многомодовый и одномодовый кабель с длинноволновым лазером (1300 нм)
1000Base-SX	Многомодовый кабель с коротковолновым лазером (850 нм)

Правила проектирования топологии стандарта 1000Base-X

Топологические правила и рекомендации для стандарта 1000Base-T основаны на IEEE 802.3ab, а 1000Base-LX и 1000Base-SX сетей основаны на стандарте IEEE 802.3z

1000Base-T- IEEE 802.3ab. В передаче данных участвуют все 4 пары. Скорость передачи данных - 250 Мбит/с по одной паре.

Правило 1: Сетевая топология должна быть физической топологией типа «звезда» без ответвлений или зацикливаний.

Правило 2: Должен использоваться кабель категории 5e или 6.

Правило 3: Длина сегмента ограничена 100 метрами.

Правило 4: Диаметр сети не должен превышать 205 метров.

1000Base-LX - технология использует лазеры с допустимой длиной излучения в пределах диапазона 1270...1355 нм, мощность излучения передатчика в пределах от 13,5 до 3 дБ, при отношении ON/OFF (есть сигнал/нет сигнала) не меньше 9 дБ. Чувствительность приемника 19 дБ, насыщение приемника 3 дБ.

Правило 1: Многомодовый кабель: 550 м (62,5 мкм и 50 мкм) на короткие магистрали и территориальные.

Правило 2: Одномодовый кабель: 5 км (9 мкм) на короткие магистрали и территориальные.

1000Base-SX - технология использует лазеры с допустимой длиной излучения в пределах диапазона 770..860 нм, мощность излучения передатчика в пределах от -10 до 0 дБм при отношении ON/OFF (сигнал/нет сигнала) не меньше 9 дБм. Чувствительность приемника 17 дБм, насыщение приемника 0 дБм.

Правило 1: Многомодовый кабель: 220 м (62,5 мкм); 500 м (50 мкм) на короткие магистрали.

Основными целями проектирования локальной вычислительной сети, являются:

· совместная обработка информации;

· совместное использование файлов;

· централизованное управление компьютерами;

· контроль за доступом к информации;

· централизованное резервное копирование всех данных;

· совместный доступ в Интернет.

Данная сеть не предполагает постоянного разделения пользователей на классы, поэтому оптимальным будет использование только двух уровней приоритета: пользователь и администратор.

Пользователь имеет ровно столько прав, сколько даст ему администратор перед началом или во время работы.

Администратор имеет доступ ко всем сетевым ресурсам, в том числе доступ к интернету, сетевым принтерам и папкам, а так же может распределять права между пользователями.

Управление правами пользователей осуществляется посредством программы Traffic Inspector.

Traffic Inspector - сертифицированный продукт для контроля Интернет-соединений и учета трафика. Позволяет создать для каждого пользователя отдельный счет, тарификацию, лимиты и ограничения. Обеспечивает высокий уровень безопасности, блокирует вирусную активность, фильтрует спам. Блокирует баннеры, активную рекламу, запрещает нежелательные файлы и сайты. Экономит трафик и рабочее время пользователей.

Если говорить проще, то Traffic Inspector - это контроль, безопасность и экономия.

Задано: двадцать четыре жилых дома (сегмента) и административное здание (административный сегмент или провайдер): три дома девятиэтажные (сегмент 21, 22, 24) и остальные дома четырехэтажные.

Высота девятиэтажных домов:

- 30 метров, высота каждого этажа - 3 метра.

Высота четырехэтажных домов

- 15 метров, высота каждого этажа - 3 метра и 3 метра чердак.

Требуется:

- спроектировать локальную сеть, объединяющую все двадцать четыре дома, таким образом, чтобы житель любой квартиры мог, при желании, к ней подключиться;

- обеспечить выход в сеть Интернет;

- учесть, что точное количество квартир, которые нужно будет подключать к локальной сети, заранее неизвестно;

- рассчитать приблизительную стоимость создания такой сети без учета затрат на подключения к сети каждой конкретной квартиры.

Рисунок. 1.1. План территории зона охвата

2.2 Выбор конфигурации вычислительной сети

Оценка вариантов архитектуры ЛВС производится с системных позиций по основным критериям:

· быстродействие;

· надёжность;

· стоимость;

· информационная безопасность.

Таблица 1.2. Конфигурация локальной сети

Компонент	Реализация
Топология	Звезда-Кольцо
Тип сети	Gigabit Ethernet
Линия связи	Витая пара 1000Base-T и ОВ 1000Base-LX
Сетевые адаптеры	1000/100/10 Base-T
Ретрансляторы	Switch (коммутатор)
Управление совместным использованием ресурсов	Сеть на основе технологии Client-Server, централизованное управление ресурсами
Совместное использование периферийных устройств	Сетевой принтер, управление очередью с помощью ПО сервера

Выбранная конфигурация отвечает всем требованиям и подходит для данной сети. Быстродействие, отказоустойчивость обеспечиваются благодаря оптическому кабелю. Безопасность обеспечивает использование топологии «звезда-кольцо». Низкая стоимость обеспечивается топологией «звезда», применением технологии Gigabit Ethernet и применением недорогого кабеля 1000Base-T.

2.3 Проектирование схемы вычислительной сети

Сервер проектируемой сети расположим в административном здании (Дом Быта «Гунча») (Рис.1.2). В этом зданий расположены несколько компаний, предоставляющих различные услуги. Существенно, что на первом этаже построена автоматическая телефонная станция (АТС). Для удобства выхода на глобальную сеть через АТС, сервер расположим на первом этаже.

Рисунок.1.2. Сервер проектируемой сети

Каждый сегмент проектируемой локальной сети фактически является жилым домом. В каждом четырехэтажном доме на чердаке устанавливаются телекоммуникационные шкафы. Шкаф предназначен для размещения в нём активного (коммутатор) и пассивного (оптический кросс) 19" телекоммуникационного оборудования. В девятиэтажных домах коммутаторы устанавливаются в подъездах на средних этажах. От коммутаторов кабелем витая пара категории UTP 5e 4 Pair сеть доводится до потребителя. Максимальное расстояние, согласно техническому описанию на коммутатор, 100 метров.

Соединение между коммутатором и рабочими станциями осуществляется по межэтажным проходам, которые предусмотрены для прокладки антенных кабелей и телефонов. Коммутаторы выбраны с учетом экономии средств на приобретение и монтаж оборудования. В целях обеспечения безопасности, коммутаторы помещены в монтажные коробки, которые размещены на этажах возле электрощитов. Размещение коммутаторов в квартирах неудобно, т.к. усложняется их обслуживание и свободный доступ.

Для удобства расчета план территории охвата разделим на две зоны. Схема построения ЛВС в зоне охвата показана на Рис. 1.3.

Рисунок 1.3 - Схема построения ЛВС в зоне охвата

При включении всех коммутаторов в первой зоне получилось «кольцо». Такое включение выгодно тем, что при пропадании электросети на одном из коммутаторов или обрыве кабеля, последующий коммутатор продолжает работу, используя обходной путь. При включении коммутаторов во второй зоне образовалось «звезда». В этом случае мы не имеем обходных путей, но, при пропадании электросети на одном из коммутаторов, другие коммутаторы продолжают работать. Недостаток второй зоны - при обрыве кабеля сегмент перестает работать, достоинство - невысокая стоимость. Для расчета длины кабеля - используются оптические кабели (ОК) - необходимо знать точное расположение коммутаторов, расстояние между коммутаторами и оптическими муфтами (ОМ), а также между ОМ. Для проектирования и, в дальнейшем, для обслуживания, составим монтажные таблицы:

Таблица 1.3. Расстояние между оптическими муфтами (ОМ)

Расстояние между	Длина кабеля линий передачи (метров)	Одном. оптический кабель (SM ОК)
		Количество волокон	Тип кабеля
Главный Комм. - ОМ21	90	64	ДПОм-П-64А 6.0кН
ОМ21 - ОМ14	130	48	ДПОм-П-48А 6.0кН
ОМ14 - ОМ10	100	24	ДПОм-П-24А 6.0кН
ОМ10 - ОМ5	130	24	ДПОм-П-24А 6.0кН
ОМ5 - ОМ1	100	24	ДПОм-П-24А 6.0кН
ОМ1 - ОМ2	100	24	ДПОм-П-24А 6.0кН
ОМ2 - ОМ3	110	24	ДПОм-П-24А 6.0кН
ОМ3 - ОМ4	100	24	ДПОм-П-24А 6.0кН
ОМ4 - ОМ8	110	24	ДПОм-П-24А 6.0кН
ОМ8 - ОМ12	90	24	ДПОм-П-24А 6.0кН
ОМ12 - ОМ15	110	24	ДПОм-П-24А 6.0кН
ОМ15 - ОМ13	100	24	ДПОм-П-24А 6.0кН
ОМ13 - ОМ14	100	24	ДПОм-П-24А 6.0кН
ОМ13 - ОМ11	70	8	ДПОм-П-8А 4.0кН
ОМ21 - ОМ22	100	16	ДПОм-П-16А 6.0кН
ОМ22 - ОМ24	80	12	ДПОм-П-12А 4.0кН
ОМ24 - ОМ23	55	12	ДПОм-П-12А 4.0кН
ОМ23 - ОМ18	100	4	ДПОм-П-4А 6.0кН
ОМ23 - ОМ20	100	4	ДПОм-П-4А 6.0кН

Таблица 1.4. Расстояние между оптическими муфтами (ОМ) и коммутаторами (Комм)

Расстояние между	Длина кабеля линий передачи (метров)	Одном. оптический кабель (SM ОК)
		Кол. волокон (min)	Тип кабеля
ОМ1 - Комм. 1.1	15	2	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ2 - Комм. 2.1	15	2	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ3 - Комм. 3.1	15	2	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ4 - Комм. 4.1	25	2	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ4 - Комм. 4.2	25	2	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ5 - Комм. 5.1	30	2	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ5 - Комм. 5.2	30	2	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ5 - Комм. 6.1	50	2	ОКВ-CТ-SM-02А TVBS
ОМ5 - Комм. 7.1	80	2	ОКВ-CТ-SM-02А TVBS
ОМ8 - Комм. 8.1	25	2	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ8 - Комм. 8.2	25	2	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ10 - Комм. 10.1	20	2	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ10 - Комм. 10.2	20	2	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ11 - Комм. 11.1	20	2	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ11 - Комм. 11.2	20	2	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ11 - Комм. 11.3	55	2	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ12 - Комм. 12.1	25	2	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ12 - Комм. 12.2	25	2	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ13 - Комм. 9.1	70	2	ОКВ-CТ-SM-02А TVBS
ОМ13 - Комм. 13.1	15	2	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ14 - Комм. 14.1	25	2	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ14 - Комм. 14.2	25	2	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ15 - Комм. 15.1	20	2	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ15- Комм. 15.2	20	2	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ18 - Комм. 18.1	30	1	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ18 - Комм. 18.2	30	1	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ18 - Комм. 16.1	60	2	ОКВ-CT-SM-02А TVBS
ОМ20 - Комм. 20.1	30	1	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ20 - Комм. 20.2	15	1	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ20 - Комм. 20.3	30	1	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ20 - Комм. 17.1	70	2	ОКВ-CT-SM-02А TVBS
ОМ21 - Комм. 21.1	30	1	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ21 - Комм. 21.2	30	1	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ22 - Комм. 22.1	30	1	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ22 - Комм. 19.1	70	1	ОКВ-CT-SM-02А TVBS
ОМ22 - Комм. 19.2	35	1	ОКВ-CT-SM-02А TVBS
ОМ23 - Комм. 23.1	25	1	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ23 - Комм. 23.2	25	1	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ24 - Комм. 24.1	30	1	ОКВ-C-SM-02А TVBS
ОМ24 - Комм. 24.2	30	1	ОКВ-C-SM-02А TVBS

Таблица 1.5. Спецификация ЛВС

Сегмент	Количество квартир (абонентов)	Количество подъездов	Коммутаторы	Количество кроссов	Количество патч-корд/ модулей
			Количество коммутаторов	Количество портов
Админ.	-	-	3	24	3	64/64
1	16	2	1	16	1	2/2
2	24	2	1	24	1	2/2
3	24	2	1	24	1	2/2
4	32	4	2	16	2	4/4
5	40	4	2	24	2	4/4
6	24	2	1	24	1	2/2
7	24	2	1	24	1	2/2
8	24	2	2	16/8	2	4/4
9	24	2	1	24	1	2/2
10	32	4	2	16	2	4/4
11	48	6	3	16	3	6/6
12	16	2	2	8	2	4/4
13	24	2	1	24	1	2/2
14	32	4	2	16	2	4/4
15	32	4	2	16	2	4/4
16	16	2	1	16	1	1/1
17	8	1	1	8	1	1/1
18	32	4	2	16	2	2/2
19	32	4	2	16	2	2/2
20	24	3	3	8	3	3/3
21	48	2	2	24	2	2/2
22	24	1	1	24	1	1/1
23	32	4	2	16	2	2/2
24	48	2	2	24	2	2/2
Итого	680		43	Итого	43	128/12

Как видно из табл. 1.3., расстояния между сегментами слишком велики для витой пары (не более 100 метров) и, следовательно, для соединения этих объектов необходимо оптическое волокно.

В задании к проектированию указано, что разводку по отдельным квартирам делать не требуется, поэтому длину кабелей до квартир не учитываем.

Расположение коммутаторов должно быть таким, чтобы рационально в дальнейшем использовать подключение рабочих станций.

План помещения, где расположена серверная станция, показан на рис.

Рисунок. 1.4. План расположение административного здания.

После анализа плана расположения домов и помещения серверной станции, была разработана схема прокладки кабеля - внутренняя и внешняя. Внутренняя прокладка осуществляется на чердаке, в подъезде и квартирам по кабель-каналу. Внешняя проводка проводится по крышам домов, а между домами кабель закрепляется на трубастойки специальными замками, что обеспечивает натяжку кабеля. Внутри используемого оптического кабеля имеется силовой элемент, который защищает от растягивания кабеля под воздействием ветра. Кабель между этажами проложен в существующих кабель-каналах, предназначенных для прокладки кабелей связи. Выход на крышу осуществляется через трубастойки для вывода антенн.

2.4 Выбор оборудования и программного обеспечения для проекта

Выбор оборудования производится согласно табл. 1.3, 1.4 и 1.5. Необходимо выбрать, сетевые компоненты для административного сегмента и для остальных сегментов.

Оборудование административного здания (сегмента):

Главный коммутатор

Должен соответствовать следующим требованиям:

1. обеспечение сопряжения с коммутаторами существующей сети со скоростью передачи 1000 Мбит/сек;

2. наличие 2-х портов Gigabit Ethernet 1000BASE-T для подключения серверов;

3. наличие как минимум 24-х оптических портов SFP 1000Base-X для подключения сегментов;

4. обеспечение высокого быстродействия внутренней шины.

Данным требованиям соответствует коммутатор Gigabit Ethernet от фирмы NETGEAR: стекируемый коммутатор 3-го уровня ProSafe™ на 24 порта SFP и 4-порта 10/100/1000 MBPS GSM7328FS.

Технические характеристики:

Физические интерфейсы:

· Коннекторы RJ-45 для 10BASE-T, 100BASETX и 1000BASE-T (на всех портах Auto Uplink™): 4 порта

· Модули Small form-factor pluggable (SFP) для оптических интерфейсов Gigabit Ethernet: 24 отсека

· Четыре модульных отсека для стекирования 10 Gigabit Ethernet/24G

· Порт консоли RS-232

· Сервисы 3-го уровня:

· Маршрутизация VLAN

· Маршрутизация портов

· RIP v1/v2 (RFC 1057, 2453)

· OSPF v2 (RFC 1583, 2328)

· OSPF Equal Cost Multipath (ECMP)

· VRRP (RFC 2338, 2787) 64 instances

· Списки ACL - 1024 Global

· Кэширование DNS

· DHCP/Bootp Relay - основной и резервный (RFC3046, option 82)

· Спецификация производительности:

· Режим передачи: Store-and-forward (передача данных с промежуточным хранением)

· Полоса пропускания: 144 Gbps (неблокирующая)

· Память системы: 256 MB

· Число маршрутов: 512

· Поддержка пакетов Jumbo: размер пакетов до 9000

· Акустический шум: 51.7 dB

· Тепловыделение: 266 Btu/час

· Среднее время между сбоями (MTBF): 117,747 часов (~ 13.4 лет)

· Энергопотребление: 78 Вт максимум

· Пожизненная гарантия NETGEAR*

Полный набор функций коммутации 3-го уровня гарантирует надежную маршрутизацию между VLAN и разбиение сети на сегменты в любом месте и в любое время без дополнительных расходов. До 8 коммутаторов можно объединить в стек с единым IP-адресом и получить двунаправленное кольцо с пропускной способностью 48 Гбит/сек.

Стекируемые гигабитные коммутаторы 3-го уровня NETGEAR ProSafe 10/100, отличающиеся богатыми возможностями организации гигабитных каналов, выгодным соотношением стоимость/производительность, гибкостью стекирования и простотой обслуживания - идеальное решение для границы сети при развертывании в рабочих группах, которым требуется коммутация 3-го уровня по доступной цене.

Рисунок. 1.5. коммутатор NETGEAR 3-го уровня Pro Safe™ (GSM7328FS).

Оптический кросс

По месту установки оптические кроссы делятся на настенные и стоечные. Настенные кроссы устанавливаются на стенах и перегородках поблизости от активного оборудования. Кросс стоечный устанавливается в телекоммуникационных стойках и шкафах наряду с другими оборудованиями. Кроссы также различаются в зависимости от типа оптических адаптеров и их количества. В специальные гнёзда могут устанавливаться адаптеры SC или FC/ST типов. Выбираем стоечные оптические кроссы 19" 1U-FC/SM-24 порта (рис. 1.6).

Комплектация: FC-D адаптеры одномодовые-24 шт.; пигтейлы FC/SM, 9/125 мкм-24 шт.; сплайс-кассета К 01 - 1 шт.; гильзы для КДЗС 60-24шт.



Рисунок.1.6. Оптический кросс 19" 1U-FC/SM-24

Телекоммуникационный шкаф

При построении СКС одной из задач является размещение серверного и коммутационного оборудования. Желательно, чтобы такое размещение было компактным и доступным, обеспечивало требуемый температурный режим, ограничивало несанкционированный доступ, гарантировало аккуратную укладку шнуров и соединительных кабелей. Для решения этой задачи обычно используются серверный шкаф и напольный монтажный шкаф19" или стойки открытые стандарта 19", когда ширина оборудования и, соответственно, расстояние между монтажными направляющими равно 19" (482.6 мм).

Высота серверного и коммутационного оборудования, а также серверных и монтажных шкафов обычно обозначается в специальных единицах - "юнитах" (один "юнит" (U) равен 44,45мм или 1.75"). Это позволяет на стадии проектирования сети определять необходимую вместимость шкафа в "устройствах". Выбираем напольный монтажный шкаф 19"(рис.1.7.), чтобы устанавливать в нем кроссы и коммутаторы.



Рисунок. 1.7. MX-6627-B Шкаф напольный 27U, MAXYS.

Описание:

- Передняя дверь - закаленное стекло в стальной раме, рама перфорированная.

- Задняя дверь - стальная с высоким уровнем перфорации

- Вертикальные направляющие имеют маркировку в юнитах и могут устанавливаться на различной глубине

- Легкосъемные и простые в установке боковые панели

В крыше имеется перфорация для обеспечения свободной и принудительной вентиляции:

- Блоки вентиляторов могут устанавливаться в крышу и пол шкафа

- Пять панелей для различных кабельных вводов в полу и одна - в крыше

- В комплектацию входят ножки (регулируемые) и ролики

- Степень защиты IP20

- Поставка в плоской упаковке

- Допустимая статическая нагрузка 800 кг

- Толщина стали: монтажный профиль - 2мм, остальные детали - 1.2мм

- Покрыта порошковой краской RAL9004 (черный)

- Габариты: 600x600x1418мм

Рабочие станции:

Материнская плата ASUS P6T; S1366, процессор Core i7 Quad; i7-930, с тактовой частотой 2.8GHz, 3 Гб ОЗУ DDR 3, HDD 500 Гб, видеокарта ATI Radeon HD 5850, с объемом памяти 1 Гб.

На серверной машине использована такая же конфигурация, только с ОЗУ расширенным до 12288 Мб, дополнительной сетевой картой, приводом Asus DVD-RW и жестким диском 2 Тб;

Сетевые полноцветные лазерные принтеры CANON 3500;

Сетевые адаптеры встроенные.

Программное обеспечение:

В качестве ОС сервера была выбрана Windows Server 2003

ОС рабочей станции. Для работы пользователей, выбран Windows ХР.

Антивирусная защита на рабочих станциях и сервере обеспечивается посредством антивируса ESET NOD32 Smart Security.

Traffic Inspector специально создан, чтобы объединить и дополнить все многообразие сетевых возможностей операционных систем Microsoft Windows, поэтому не придется делать специальных настроек. Все, что работало ранее, будет работать и после установки программы.

Оборудование для жилых домов (сегментов):

· Коммутаторы

· Должны соответствовать следующим требованиям:

· обеспечение сопряжения с коммутаторами существующей сети со скоростью передачи 1000/100/10 Мбит/сек;

· наличие как минимум 24 портов Gigabit Ethernet 1000BASE-T для подключения рабочих станций;

· наличие как минимум 2 оптических портов SFP 1000Base-X для подключения сегментов;

· высокое быстродействие внутренней шины

Этим требованиям соответствует коммутаторы Gigabit Ethernet от фирмы NETGEAR (рис. 1.8): управляемые гигабитные Smart-коммутаторы и с функциями энергосбережения GS110TP на 8GE+2SFP портов, GS716T на 16GE+2SFP портов и GS724T на 24GE+2SFP.

Таблица 1.6. Технические характеристики моделей коммутаторов

Модель	NETGEAR GS110TP	NETGEAR S716T	NETGEAR GS724T
Порты	8 портов RJ-45 с автоопределением скорости 1000/100/10 Мбит/сек 2 порта SFP Гбит/сек	16 портов RJ-45 с автоопределением скорости 1000/100/10 Мбит/сек 2 порта SFP Гбит/сек	24 портов RJ-45 с автоопределением скорости 1000/100/10 Мбит/сек 2 порта SFP Гбит/сек
Внут. Проп. способность (Гбит/сек)	20	32	48
Размер таблицы MAC адресов	4096	8192	8192
Статическая маршрутизация	-	-	-
Габариты (мм)	236 x 102 x 27	440 x 205 x 43	440 x 205 x 44
Электропитание	100 / 240В (перемен. ток), потребляемая мощность 59.3 Вт	100 / 240В (перемен. ток), потребляемая мощность 29 Вт	100 / 240В (перемен. ток), потребляемая мощность 29 Вт
Вес (кг)	0,7	2,74	2,74

Эти высокопроизводительные гигабитные Smart-коммутаторы из серии NETGEAR ProSafe® используют разнообразные мощные функции, которые пригодятся в сети любой компании. Управлять всеми коммутаторами ProSafe Smart можно с помощью удобной Web-консоли, которая также используется для конфигурирования всех функций, мониторинга и устранения сбоев. Эти коммутаторы также поддерживают SNMP для сбора и отслеживания данных, на основе которых выполняется мониторинг состояния сети, а также осуществляется управление устройствами и внедряются необходимые правила и политики управления ИТ. Чаще всего используется SNMP v2c, обеспечивающий больше возможностей для составления отчетов, чем SNMP v1. Если требуется повышенная защита, то можно использовать SNMP v3, реализующий шифрование данных.

Все коммутаторы ProSafe Smart обеспечивают наивысшую надежность и на них предоставляется пожизненная гарантия, а как опция - пакеты поддержки ProSupport. Они оптимизированы для ProSafe Network Management Software (NMS100) и поддерживают другое программное обеспечение на базе SNMP.

Кроме того, у этих коммутаторов имеется функция NETGEAR Green:

Сокращение энергопотребления до 70%

Автоматическое отключение неиспользуемых портов помогает экономить электроэнергию

Автоматическое определение длины кабеля и уменьшение мощности сигнала если длина кабеля меньше 10 метров

Рис. а) NETGEAR GS110TP



Рис. б) NETGEAR S716T

Рис. в) NETGEAR GS724T

Оптический кросс

Оптический малогабаритный кросс КОН 1 (рис. 1.9.).

Малогабаритный корпус кросса оптического настенного типа КОН 01 выполняет одновременно функции сплайс-кассеты, имеет элементы ввода и фиксации кабеля. Патч-панель рассчитана на 4 розеточных портов. Ложементы для КДЗС расположены в корпусе коробки. Съемная крышка фиксируется винтами. В комплекте два шнура с коннеторами FC.

Кросс стоечный устанавливаются в телекоммуникационные стойки и шкафы наряду с другим оборудованием.

Таблица 1.7. Технические характеристики КОН 1

количество портов	тип порта	количество кабельных вводов	число вводимых кабелей	Габ. размеры, мм (дхшхг)	вес, г
4	FC	1	1	114х64х20	360

Рисунок. 1.9. Оптический кросс КОН 1

Оптический модуль (трансивер)

SFP-WDM3.10 OptiCin SFP модуль, 1.25Gbps, WDM (рис. 2.10.).

Наиболее распространённые области применения SFP-модулей -- передача данных в телекоммуникационных сетях на скоростях выше 100 Mbps с использованием следующих технологий:

Ethernet: 100 Mbps, 1 Gbps, 1,25 Gbps, 10 Gbps

SDH: STM-1 (155 Mbps), STM-4 (622 Mbps), STM-16 (2,488 Gbps)

Fibre Channel: 1, 2, 4, 8 Gbps

Описание:

Область применения:

- Gigabit Ethernet 1000Base-LX

- ATM

- SONT/SDH/PDH

- FDDI

- Fiber Channel

Технические характеристики:

- выходная мощность передатчика: -9 ~ -3 dBm

- чувствительность приемника: -22 dBm

- длина волны передатчика: 1270~1355 nm, (1310 nm)

- длина волны приемника: 1100~1600 nm, (1550 nm)

- скорость передачи данных: 100Mbps~ 1,25Gbps

- максимальная длина одноволоконного одномодового оптического кабеля 9/125 мкм: 10 km

- рабочая температура: 0~70 °C

- напряжение питания: +3.3 V

- разъем для оптического кабеля: SC



Рисунок. 1.10. OptiCin SFP модуль.

Настенный антивандальный шкаф 19 "

TLK TWN-066041-M-GY (рис. 2.11.) антивандальные шкафы предназначены для защиты установленного в них, сетевого, телекоммуникационного и кроссового оборудования от несанкционированного доступа и краж. Как правило, шкафы устанавливают в зонах без контроля доступа или с ограниченным контролем: в подъездах, на чердаках, в подвалах и других коммунальных зонах зданий.

Шкафы выполнены в 19” стандарте. Оборудование в шкаф устанавливается вертикально, параллельно боковым стенкам. Конструкция не разборная - цельносварная. Все элементы шкафа выполнены из 2мм стали, а направляющие из 1,5мм стали.

Оборудование в шкаф устанавливается вертикально, дверь сдвижная.

Монтажная высота - 6,5 U

Габариты: 600х400х300

Конструкция -- цельносварная.

Рисунок. 1.11. Настенный антивандальный шкаф 19" TLK TWN-066041-M-GY.

Оптическая муфта

Муфта МОГ-Т-30-1К4845 (3 ввода) (рис. 1.12) устанавливается в колодцах на кронштейн для муфт. В условиях эксплуатации при температуре не ниже минус 40°С возможна установка в специальных шкафах, подвешиваемых на опорах. Если использовать кожух металлический защитный (КМЗ), который является дополнительной принадлежностью, то защищенная кожухом муфта может подвешиваться на опорах ВЛС, ЛЭП, контактных сетей железных дорог и городского электрохозяйства.

Описание:

· Максимальное число соединяемых волоконно-оптических волокон: 144

· Диаметр соединяемых волоконно-оптических кабелей, мм: 9-21

· Температура эксплуатации, °С: От -60 до +70

· Габаритные размеры, мм: D90x670

Рисунок.1.13. Муфта МОГ-Т-30-1К4845.

Состав муфты:

· ТУТ (для герметизации корпуса с оголовником) - 2шт.

· Оголовник - 2шт.

· Лоток металлический с кронштейнами для крепления ЦСЭ - 1шт.

· Кассета К-4845 с крышкой - 2шт.

· Труба (корпус, d=90мм) - 1шт.

· ТУТ (для увеличения диаметра ОК) - 1шт.

· ТУТ (для герметизации вводов ОК в патрубки оголовников) - 2шт.

· Гильзы ССД КДЗС 4525 - 30шт.

· Маркеры для модулей - 1лист.

· Нейлоновые стяжки - 12шт.

· Шкурка шлифовальная - 1шт.

· Силикагель - 1 упаковка.

· Оптический шнур (патч-корд)

FC-SC, simplex, 1м (рис. 1.13.) коммутационный шнур, одна из составных частей структурированной кабельной системы. Представляет собой оптоволоконный кабель для подключения одного электрического устройства (коммутатор) к другому или к пассивному оборудованию (кросс) передачи сигнала. Может быть любых типов и размеров, на одном или обоих концах кабеля обязательно присутствуют соответствующие соединяемым устройствам коннекторы.

Описание:

Шнур оптический, симплексный, с одной стороны оконцованный коннектором FC, с другой - коннектором SC, полировка UPC, одномодовый, диаметр кабеля 3.0 мм, длина 1 метр.

Рисунок. 1.14. Оптический патч-корд FC-SC, simplex, 1м.

Выбор кабельных компонентов

Для прокладки кабеля на открытом воздухе между строениями единственный кабель, который рекомендуется использовать - волоконно-оптический. Поскольку у волоконно-оптического кабеля - оптическая, а не электрическая середина, он устойчив от ударов молний. Внешний волоконно-оптический кабель должен прокладываться так, чтобы предохранить его от физического повреждения.

В нашем случае для соединения Административного сегмента с остальными сегментами, соединений между оптическими муфтами, выбираем оптический кабель ДПОм (рис. 1.14) предлагаемый фирмой «ИНКАБ».

ДПОм - для подвеса между зданиями и сооружениями, на опорах воздушных линий связи, контактной сети железных дорог, линий электропередач.

Рисунок. 1.15. Оптический кабель ДПОм.

Конструкция ДПОм:

1. Центральный силовой элемент (ЦСЭ)- стеклопластиковый диэлектрический стержень.

2. Оптическое волокно.

3. Оптический модуль в оболочке изПБТ, заполненный гидрофобным гелем.

4. Межмодульный гидрофобный гель.

5. Защитный шланг из полимерного материала.

6. Подвесной элемент: ДПОм - стальной трос, ДПОд - диэлектрический стержень.

В зависимости от расстояние и от количество абонентов подключаемых к сети, необходимо выбрать ОК ДПОм разными параметрами.

Таблица 1.8. Основные технические параметры ДПОм

Кол-во ОВ в кабеле	Доп. растяг. усилие, кН	Диаметр по оболочке вын. силового элемента, мм	Диаметр кабеля, мм	Максимальный габаритный размер кабеля, мм	Ве кабеля, кг/км	Модуль упругости вын. силового элемента, кН/мм2	Разд. нагрузка, кН/см
4	6	5,8	8,6	16,4	118	125	0,3
8	4	5,2	8,6	15,8	116	125	0,3
12	4	5,2	8,7	15,9	117	125	0,3
16	6	5,8	8,7	16,5	120	125	0,3
24	6	5,8	8,9	16,6	122	125	0,3
48	6	5,8	9,3	17,1	126	125	0,3
64	6	5,8	9,8	17,6	132	125	0,3

Необходимо выбрать оптический кабель для соединения ОМ с активным оборудованием.

Внутриобъектовый распределительный оптический кабель ОКВ TVBS (рис. 1.15) «последней мили», для применения в сетях FTTH (Fiber-to-the-Home) на 1-8 волокон, предназначен для прокладки внутри зданий, в стояках, чердаках, подвалах, трубопроводах, офисах и квартирах, а также для проброса между домами и столбами (самонесущая конструкция). Легко крепится к любым плоским поверхностям, прост и удобен при разделке и монтаже.

Кабель содержит несколько сверхгибких оптических волокон, соответствующих рекомендациям ITU-T G.657A. Данный класс волокон отличается низкими потерями на изгибах малого радиуса. Модель волокна - Corning.

Наружная оболочка изготовлена из пожаробезопасного, не распространяющего горение, безгалогенного, низкодымного материала - LSZH (Low Smoke Zero Halogen). Устойчивость к продольным натяжениям кабелю придают два диэлектрических силовых элемента. Размещение волокон в перемычке между двумя LSZH “квадратами”, делает кабель более защищенным и от раздавливающих воздействий и ударов. Хорошие механические свойства делают этот тип кабеля более надежным в сравнении с мягким сиплексным круглым кабелем. А комбинация таких качеств как упругость с гибкостью и компактностью дают в ряде случаев несравнимые удобства при монтаже, прокладывании (особенно в узких и уже забитых другими кабелями местах), креплении кабеля. Также использование сверхгибкого G.657 волокна позволяет использовать кабель в условиях жилого дома, где нередка необходимость монтажа кабеля под углом 90° градусов (необходимо однако выдерживать условие минимального дозволительного радиуса изгиба: для G.657 это 15мм).

Отличные механические свойства позволяют использовать кабель не только в офисе, но и жилом помещении, где обычные оптические внутренние кабели, хотя бы из-за опасности повреждения, трудно конкурируют с медным кабелем (витая пара, коаксиал). Оптические FTTH кабели идеально подходят для концепций FTTx - не только “оптика до дома”, но и до квартиры и даже до рабочего стола.

Таблица 1.9. Технические характеристики кабеля ОКВ.

Наименование	ОКВ-C-SM-02А	ОКВ-CТ-SM-02А
Кол. оптических волокон в кабеле	2	2
Тип волокна	Corning G.657 (А)	Corning G.657 (А)
Длина волны, нм / затухание, дБ/км	1310 / < 0,4 1550 / <0,3	1310 / < 0,4 1550 / <0,3
Силовой элемент	стеклопластик (С)	стеклопластик (С)
Диам. кабеля (толщина x высота), мм	2,0 x 3,0	2,0 x 5,5
Материал оболочки	LSZH	LSZH
Нес. элемент материал / диаметр, мм	Нет	оцинкованная сталь /1,2
Масса кабеля, кг/км	6,0	16
Минимальный радиус изгиба (динамич./статич.), мм	30 / 15	30 / 15
Максимальная нагрузка при растяжении (краткоср./долгоср.), Н	100 / 60	600 / 300
Максимальная нагрузка при сжатии	1000 / 500	2200 / 1000
Темпер. диапазон эксплуатации, °С	-20…+50	-20…+50
Масса нетто / брутто, кг	19,8 / 22,9	29,1 / 32,2
Размеры коробки, м	0.41 x 0.41 x0.31 / в катушке 2500м	0.41 x 0.41 x0.31 / в катушке 1500м

а) ОКВ-C-SM-02Аб) ОКВ-CТ-SM-02А

Рисунок. 1.16. Оптический кабель ОКВ TVBS.

Для подключения рабочих станций к серверу и к коммутатору используем кабель категории 5е с длиной 200 м.

САТ5e (полоса частот 125 МГц)-- 4-парный кабель, усовершенствованная категория 5. Скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000Мбит/с при использовании 4 пар. Кабель категории 5e является самым распространённым и используется для построения компьютерных сетей. Ограничение на длину кабеля между устройствами (компьютер - коммутатор, коммутатор - компьютер, коммутатор - коммутатор) -- 100м. Ограничение хаб-хаб-- 5м.

Технические характеристики:

- Проводник: оголенный омеднённый провод Ш0.5±0.02, 24 AWG

- Изоляция: полиэтилен повышенной плотности, минимальная толщина 0.18 мм

- Диаметр провода 0.92±0.02 мм

- 4витые пары покрыты ПВХ оболочкой (минимальная толщина оболочки 0.4 мм)

- Радиус изгиба кабеля: 8xШ во время инсталляции, 6xШ при вертикальном каблировании, 4xШ при горизонтальном каблировании.

2.5 Методика прокладки и монтажа кабеля, используемого в проектируемой ЛВС

В данной работе рассматривается территориально распределенная сеть, связывающая несколько сегментов. Строительство подвесных волоконно-оптических линий связи - современная альтернатива коллекторным, траншейным и прочим "подземным" оптическим трактам.

Основные отличия от традиционных (коллекторных) трактов:

· минимум в 1.5 раза более низкая стоимость;

· низкая стоимость обслуживания (в разы);

· высокая скорость восстановления серьезных разрушений;

Для правильной прокладки оптического кабеля необходимо выполнить ряд действий:

Разработка подготовительных мероприятий. В процессе подготовки к строительству изучается проектная документация и трасса линии в натуре. При этом особое внимание обращают на места ввода кабеля в здание, прокладку кабеля по воздушным опорам и стенам зданий.

Проект производства работ. По результатам изучения проектной документации и ознакомлением с трассой линии составляется проект производства работ, который содержит сетевой график с указанием сроков и последовательности выполнения отдельных видов работ.

Подготовка кабеля к прокладке и испытания. Все строительные длины кабеля перед прокладкой подвергаются полной или частичной проверке. Кабели, поступившие к месту прокладки с внешними дефектами, такими как: вмятины, пережимы, обломанные концы, - подвергаются полной проверке. При полной проверке производится: внешний осмотр барабанов, проверка целостности оптических волокон путем просветки электрическим фонарем, испытания на герметичность оболочки, измерение затухания оптических волокон. Изготавливаемые в настоящее время оптические кабели имеют на длинах волн 1,3 и 1,55 мкм средние значения затухания 0,3…1 дБ/км и дисперсии 0,1…0,3 нс/км*нм для градиентных волокон. В реальных оптических волокнах отклонения этих параметров увеличиваются из-за воздействия множества случайных факторов, к которым относятся: неоднородности в конструкции волокна; сторонние примеси в материале сердцевины и оболочки; отклонение профиля показателя преломления от оптимального; флуктуации микро изгибов волокон в процессе их укладки в оптический кабель и прокладки; неоднородности, возникающие в местах соединения волокон. В результате параметры передачи реальных волокон содержат случайные составляющие, абсолютные значения которых обычно невелики, но их относительные отклонения от средних значений ввиду малости последних могут иметь большие значения. Большие относительные колебания дисперсии градиентных волокон обусловлены в основном отклонениями профиля показателя преломления от оптимального. Случайные относительные колебания затухания от средних значений на строительных длинах составляют 30…50%. Отклонения дисперсии могут достигать 50…80%.

Прокладка кабеля по стенам зданий и подвеска на опорах. При монтаже территориально распределенных сетей, связывающих несколько зданий, приходится прокладывать кабель по стенам зданий - следовательно необходимо защитить кабель от механических повреждений стальным угловым профилем или желобом на высоте до 3 метров от поверхности земли. Если кабель прокладывается по стенам зданий, имеющих карнизы или другие выступающие части, стараются проложить кабель под ними, чтобы защитить его от механических повреждений, возможных при сбрасывании с крыши льда и снега. Способ крепления на опоре подвесного самонесущего кабеля приведен на рис. 1.16.

Рисунок. 1.17. Крепление самонесущего кабеля

Особенности прокладки ОК обусловлены меньшими допустимыми значениями тяговых усилий, радиусов изгибов ОК, снижением габаритных размеров и массы ОК по сравнению с аналогичными значениями этих величин для обычных электрических кабелей (табл. 1.10).

Таблица 2.10. Сравнение монтажных параметров кабелей

Параметр	Значение параметра кабеля
	оптического	электрического
Допустимое тяговое усилие, Н	600…1200	500…30000
Минимально допустимый радиус изгиба, см	20…30	10…80
Диаметр кабеля, мм	10…15	10…80
Масса кабеля, кг/км	80…160	95…6400
Строительная длина кабеля, м	500…2000	260…500

Монтаж оптических кабелей. Монтаж ОК является наиболее ответственной операцией, предопределяющей качество и дальность связи по оптическим кабельным линиям. Соединение волокон производится как в процессе производства, так и при строительстве и эксплуатации кабельных линий. При монтаже ОК должны быть обеспечены: высокая влагоустойчивость сростка, надежные механические характеристики на разрыв и смятие, и стабильность характеристик сростка при длительной эксплуатации.

Соединение волокон механическим сплайсом (МС). МС - это прецизионное, простое в использовании, недорогое устройство для быстрой стыковки обнаженных многомодовых и одномодовых волокон в покрытии с диаметром 250 мкм - 1 мм посредством специальных механических зажимов. Стеклянный капилляр, заполненный иммерсионным гелем, обеспечивает вносимые потери < 0,2 дБ и обратные потери <-50 дБ. По надежности и вносимым потерям МС уступает сварному соединению.

Сварное соединение волокон. Сварка оптических волокон основана на их точном центрировании, после чего волокна свариваются друг с другом при помощи дугового разряда между электродами. Центрирование волокон представляет собой либо автоматическое центрирование, либо центрирование в V-образном пазу. Наиболее распространенный метод автоматического центрирования основан на так называемой системе PAS, когда место сращивания волок...