Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки российской федерации

Благовещенский технологический техникум - филиал

ГОУ ВПО «Владивостокский государственный университет экономики и сервиса»

Курсовая работа

по специальности 230106.51 «Техническое обслуживание средств вычислительной техники и компьютерных сетей»

Модернизация компьютерной сети предприятия

Выполнил:

студент группы 31 ВТ

Давыдов А.А.

Руководитель

И.П. Куделина

Благовещенск 2012

Введение

Современная наука в целом и особенно информатика становятся не просто мощнейшей производительной силой общества, а основой достижения стратегических целей.

Актуальность и необходимость, высокая технико-экономическая эффективность и фундаментальная практическая значимость применения ВОЛС (по сравнению с традиционными системами передачи информации) определяются прежде всего их способностью передавать огромнейшие потоки информации, в том числе по единичному волоконному световоду (ВС). локальный компьютерный сеть

Использование ВС вместо металлических проводников позволяет перейти в технике связи на оптические частоты, на несколько порядков превышающие частоты СВЧ диапазона, а увеличение частоты несущей расширяет диапазон пропускаемых системой связи временных частот. В ВОЛС при частоте оптической несущей, например 1013-1014 Гц, ширина полосы пропускания потенциально (теоретически) может быть в 104-106 раз большей, чем в системах радиосвязи, использующих электромагнитные волны с частотами 106-109 Гц.

Световодные системы передачи информации знаменуют собой возникновение принципиально нового направления в информатике и технике связи. Исключительно эффективным является применение ВОЛС в современных ЭВМ*. В ряде типов ЭВМ достигнутое на сегодня высокое быстродействие процессоров не используется из-за значительности временной продолжительности процесса обращения к устройствам памяти и обмена данными между процессором и этими устройствами.

С увеличением числа мобильных пользователей возникает острая необходимость в оперативном осуществлении коммуникаций между ними, в обмене данными, в быстром получении информации. Поэтому естественным образом происходит интенсивное развитие технологий беспроводных коммуникаций, рынок которых на данный момент развивается быстрыми темпами. Особенно это актуально в отношении беспроводных сетей. Или так называемых WLAN-сетей (Wireless Local Area Network). Сети Wireless LAN - это беспроводные сети (вместо обычных проводов в них используются радиоволны).

Установка таких сетей рекомендуется там, где развертывание кабельной системы невозможно или экономически нецелесообразно. Беспроводные сети особенно целесообразны на предприятиях, где сотрудники активно перемещаются по территории во время рабочего дня с целью обслуживания клиентов или сбора информации (крупные склады, агентства, офисы продаж, учреждения здравоохранения и др.).

Цель: модернизировать и спроектировать сеть на предприятии

Задачи:

- соединить здание офиса и предприятия оптоволоконной сетью

- установить Wi-Fi соединение в здании предприятия.

1. Локальная вычислительная сеть

1.1 Сетевая модель OSI

Модель взаимодействия открытых систем - OSI {Open Systems Interconnection), созданную в международной организации по стандартизации ISO в 1984 году. Согласно этой модели передаваемая по сети информация должна пройти семь уровней.

Прикладной уровень (Application) является самым близким к пользователю и это единственный уровень, который не предоставляет услуг другим уровням. Его основное предназначение - подготовка информации для передачи и учет особенностей, связанных с этой подготовкой для данного приложения (например, синтаксис данных, идентификация пользователя, проверка прав доступа и т.п.). Прикладной уровень, обычно реализуется в виде прикладных программ (например, клиент для работы с электронной почтой или браузер).

Уровень представления (Presentation) данный уровень отвечает за корректное представление данных для прикладного уровня. При необходимости он осуществляет трансляцию данных между различными способами представления. Примером такой работы является кодирование/декодирование данных при пересылке.

Сеансовый уровень (Session) устанавливает, управляет и завершает связи между различными прикладными программами. Благодаря этому уровню на одном узле могут одновременно работать несколько приложений, передающих или принимающих данные по сети, сеансовый уровень не даст пришедшим данным попасть не к той программе.

Транспортный уровень (Transport) обеспечивает надежную доставку данных конечному узлу через объединенную сеть (сеть, состоящую из нескольких сегментов). Кроме этого в задачи транспортного уровня входит управление потоком передаваемых и принимаемых данных.

Сетевой уровень (Network). Основная задача сетевого уровня - доставка данных между различными сегментами сети. Для этого он использует систему логической адресации и, основанную на ней, маршрутизацию - поиск оптимального пути в объединенной сети и продвижение пакетов по нему.

Канальный уровень (Data Link) управляет физическим каналом, обеспечивая адресную передачу данных узлам, находящимся в одном сегменте с точки зрения канального уровня. При этом его принято разделять на два подуровня - контроля доступа к среде передачи MAC {Media Access Control) который определяет, каким образом данные получают доступ к среде передачи и когда можно ее осуществлять, и контроля логического соединения LLC {Logical Link Control), который управляет потоком передачи и выявлением ошибок. На канальном уровне решаются вопросы физической адресации, которая используется для адресной доставки данных конкретному устройству.

Рисунок 1.1 - Эталонная модель оси

Физический уровень (Physical) определяет каким образом данные преобразуются в сигнал и передаются через физическую среду передачи. Физический уровень контролирует электротехнические, механические и процедурные и т.п. характеристики среды передачи.

1.2 Среды передачи данных

На последнем, физическом, уровне данные преобразуются в сигнал для дальнейшей передачи. При этом сигнал может представлять собой электрический ток, радиоволну, микроволну, видимый свет и т.п. В зависимости от типа сигнала применяют различные среды для его передачи. Все среды можно условно разделить на ограниченные, в которых сигнал заключается внутрь физического проводника (различные кабели, провода и т.п.) и неограниченные, когда этого не происходит. Здесь мы рассмотрим только три наиболее популярные при создании локальных и корпоративных сетей замкнутые среды передачи.

1.3 Витая пара

Витая пара {Twisted Pair) представляет собой скрученную пару изолированных проводов. Несколько пар образуют кабель ТР. При этом существует кабель типа неэкранированная витая пара - UTP {Unshielded Twisted Pair), экранированная витая пара - STP {Shielded Twisted Pair) когда пара помещается внутри экранного кабеля и FTP где каждая пара в кабеле защищена экранирующим слоем В сетях на основе витой пары используется передача сигнала в основной полосе частот. В зависимости от числа пар в кабеле, а так же от его характеристик (например полосы частот и величины затухания на разных частотах) их различают по категориям. Наиболее распространенным при создании локальных сетей является кабель пятой категории, который представляет собой четыре витых пары. Для подключения кабеля к устройствам используют специальные разъемы, для четырехпарного кабеля это разъем RJ-45.

Для каждого провода имеется отдельный желоб, который располагает его строго над контактной площадкой с острыми выступами внутри. Сам процесс присоединения разъема к кабелю заключается в обжиме разъема специальными щипцами, которые утопляют контактные площадки, обеспечивая физическое соединение между ними и проводом. При этом необходимо, чтобы провода в разъеме располагались в определенной последовательности. Для этого каждая пара маркирована определенным цветом, так для кабеля, состоящего из четырех пар, они имеют цвета: оранжевый, зеленый, синий и коричневый. Один провод пары полностью цветной, а второй - белый с цветными полосками.

1.4 Основные сведения о волоконно-оптических соединениях

Волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС) - это вид системы передачи, при котором информация передается по оптическим диэлектрическим волноводам, известным под названием “оптическое волокно”. Волоконно-оптическая сеть - это информационная сеть, связующими элементами между узлами которой являются волоконно-оптические линии связи. Технологии волоконно-оптических сетей помимо вопросов волоконной оптики охватывают также вопросы, касающиеся электронного передающего оборудования, его стандартизации, протоколов передачи, вопросы топологии сети и общие вопросы построения сетей.

Передача информации по ВОЛС имеет целый ряд достоинств перед передачей по медному кабелю. Стремительное внедрение в информационные сети оптических линий связи является следствием преимуществ, вытекающих из особенностей распространения сигнала в оптическом волокне.

1.5 Типовая схема системы волоконно-оптической связи

Типовая схема системы связи, показана на рис. 1.2. Аналоговый сигнал, генерируемый оконечным оборудованием данных (ООД), например, телефоном, терминалом, видеокамерой и т.д., приходит на узел коммутации, где аналого-цифровой преобразователь (кодер) оцифровывает его в битовый поток. Битовый поток используется для модуляции оптического передатчика, который передает серию оптических импульсов в оптическое волокно. На приемной стороне импульсы света преобразуются обратно в электрический сигнал при помощи оптического приемника. Декодерная часть коммуникационной системы преобразует бинарный электрический поток обратно в аналоговый сигнал ООД. Обычно кодеры и декодеры, а так же оптические приемники и передатчики совмещаются в одном устройстве, так что образуется двунаправленный канал связи.

Рисунок 1.2 - Типовая схема системы связи с использованием ВОЛС "точка-точка"

Это современная беспроводная технология соединения компьютеров в локальную сеть и подключения их к Интернету. Именно с помощью этой технологии Интернет становится мобильным и дает пользователю свободу перемещения как в пределах одной комнаты, так и по всему миру. Под аббревиатурой Wi-Fi (от английского словосочетания Wireless Fidelity, которое можно дословно перевести как «высокая точность беспроводной передачи данных») в настоящее время развивается целое семейство стандартов передачи цифровых потоков данных по радиоканалам.

1.6 Типовой состав оборудования локальной сети

Фрагмент вычислительной сети включает основные типы коммуникационного оборудования, применяемого сегодня для образования локальных сетей и соединения их через глобальные связи друг с другом. Для построения локальных связей между компьютерами используются различные виды кабельных систем, сетевые адаптеры, концентраторы-повторители, мосты, коммутаторы и маршрутизаторы. Для подключения локальных сетей к глобальным связям используются специальные выходы (WAN-порты) мостов и маршрутизаторов, а также аппаратура передачи данных по длинным линиям - модемы (при работе по аналоговым линиям) или же устройства подключения к цифровым каналам (TA - терминальные адаптеры сетей ISDN, устройства обслуживания цифровых выделенных каналов типа CSU/DSU и т.п.).

1.7 Рабочая станция, сетевая карта

(Network Interface Card, NIC) - это периферийное устройство компьютера, непосредственно взаимодействующее со средой передачи данных, которая прямо или через другое коммуникационное оборудование связывает его с другими компьютерами. Это устройство решает задачи надежного обмена двоичными данными, представленными соответствующими электромагнитными сигналами, по внешним линиям связи. Как и любой контроллер компьютера, сетевой адаптер работает под управлением драйвера операционной системы и распределение функций между сетевым адаптером и драйвером может изменяться от реализации к реализации. Файл-сервер обычно подключается к сети с помощью сетевой карты. Каждая сетевая карта Ethernet имеет уникальный номер - МАС-адрес размером 6 байт, который зашит внутрь, и который не может быть изменен. Первые три байта поля служат для идентификации производителя сетевой карты, а последние три байта составляют уникальный номер конкретной сетевой карты.

1.8 Повторитель и концентратор

Для построения простейшей односегментной сети достаточно иметь сетевые адаптеры и кабель подходящего типа. Но даже в этом простом случае часто используются дополнительные устройства - повторители сигналов, позволяющие преодолеть ограничения на максимальную длину кабельного сегмента.

Основная функция повторителя (repeater), как это следует из его названия - повторение сигналов, поступающих на один из его портов, на всех остальных портах (Ethernet) или на следующем в логическом кольце порте (Token Ring, FDDI) синхронно с сигналами-оригиналами. Повторитель улучшает электрические характеристики сигналов и их синхронность, и за счет этого появляется возможность увеличивать общую длину кабеля между самыми удаленными в сети станциями.

Многопортовый повторитель часто называют концентратором (hub, concentrator), что отражает тот факт, что данное устройство реализует не только функцию повторения сигналов, но и концентрирует в одном центральном устройстве функции объединения компьютеров в сеть. Практически во всех современных сетевых стандартах концентратор является необходимым элементом сети, соединяющим отдельные компьютеры в сеть.

1.9 Мосты и коммутаторы

Несмотря на появление новых дополнительных возможностей, основной функцией концентраторов остается передача пакетов по общей разделяемой среде. Коллективное использование многими компьютерами общей кабельной системы в режиме разделения времени приводит к существенному снижению производительности сети при интенсивном трафике. Общая среда перестает справляться с потоком передаваемых кадров и в сети возникает очередь компьютеров, ожидающих доступа. Это явление характерно для всех технологий, использующих разделяемые среды передачи данных, независимо от используемых алгоритмов доступа (хотя наиболее страдают от перегрузок трафика сети Ethernet с методом случайного доступа к среде).

Поэтому сети, построенные на основе концентраторов, не могут расширяться в требуемых пределах - при определенном количестве компьютеров в сети или при появлении новых приложений всегда происходит насыщение передающей среды, и задержки в ее работе становятся недопустимыми. Эта проблема может быть решена путем логической структуризации сети с помощью мостов, коммутаторов и маршрутизаторов.

Мост (bridge), а также его быстродействующий функциональный аналог - коммутатор (switching hub), делит общую среду передачи данных на логические сегменты. Логический сегмент образуется путем объединения нескольких физических сегментов (отрезков кабеля) с помощью одного или нескольких концентраторов. Каждый логический сегмент подключается к отдельному порту моста/коммутатора. При поступлении кадра на какой-либо из портов мост/коммутатор повторяет этот кадр, но не на всех портах, как это делает концентратор, а только на том порту, к которому подключен сегмент, содержащий компьютер-адресат. Разница между мостом и коммутатором состоит в том, что мост в каждый момент времени может осуществлять передачу кадров только между одной парой портов, а коммутатор одновременно поддерживает потоки данных между всеми своими портами. Другими словами, мост передает кадры последовательно, а коммутатор параллельно. (Для упрощения изложения далее в этом разделе будет использоваться термин "коммутатор" для обозначения этих обеих разновидностей устройств, поскольку все сказанное ниже в равной степени относится и к мостам, и к коммутаторам.) Следует отметить, что в последнее время локальные мосты полностью вытеснены коммутаторами. Мосты используются только для связи локальных сетей с глобальными, то есть как средства удаленного доступа, поскольку в этом случае необходимость в параллельной передаче между несколькими парами портов просто не возникает.

1.10 Маршрутизаторы

Маршрутизатор (router) позволяет организовывать в сети избыточные связи, образующие петли. Он справляется с этой задачей за счет того, что принимает решение о передаче пакетов на основании более полной информации о графе связей в сети, чем мост или коммутатор. Маршрутизатор имеет в своем распоряжении базу топологической информации, которая говорит ему, например, о том, между какими подсетями общей сети имеются связи и в каком состоянии (работоспособном или нет) они находятся. Имея такую карту сети, маршрутизатор может выбрать один из нескольких возможных маршрутов доставки пакета адресату. В данном случае под маршрутом понимают последовательность прохождения пакетом маршрутизаторов.

В отличии от моста/коммутатора, который не знает, как связаны сегменты друг с другом за пределами его портов, маршрутизатор видит всю картину связей подсетей друг с другом, поэтому он может выбрать правильный маршрут и при наличии нескольких альтернативных маршрутов. Решение о выборе того или иного маршрута принимается каждым маршрутизатором, через который проходит сообщение.

Шлюз (gateway) - это устройство, выполняющее трансляцию протоколов. Шлюз размещается между взаимодействующими сетями и служит посредником, переводящим сообщения, поступающие из одной сети, в формат другой сети. Шлюз может быть реализован как чисто программными средствами, установленными на обычном компьютере, так и на базе специализированного компьютера. Трансляция одного стека протоколов в другой представляет собой сложную интеллектуальную задачу, требующую максимально полной информации о сети, поэтому шлюз использует заголовки всех транслируемых протоколов.

1.11 Оптические адаптеры

Номенклатура стандартных соединителей достаточна велика: Biconic, D4, D-hole FC, FC, SC, MIC (FDDI), ESCON, SMA, ST, Лист-Х и другие. Наиболее широкое распространение получили соединители SC, ST и FC. Общие же тенденции говорят о том, что в будущем станет преобладать соединитель SC.

Соединитель SC, дизайн которого принадлежит японской фирме NTT, считается самым перспективным, и применяется во всех отраслях, связанных с ВОЛС. Прямоугольная форма внешней конструкции с малыми размерами обеспечивают высокую компактность соединителя SC, рис. 3.5 а. Конструкция - защелка с фиксатором (push-pull) - обеспечивает простое подключение и большую концентрацию соединителей на оптических панелях. Соединитель SC выпускается как на многомодовое (mm), так и на одномодовое (sm) волокно. На рис. 3.5 в) показана переходная розетка SC. Есть также другая версия SC -полярный соединитель Duplex SC, и, соответственно, розетка Duplex SC, рис. 3.5 б, г. При соединении Duplex SC обеспечивается двунаправленный канал связи по паре оптических волокон. Международные организации ISO и Т1А одобрили соединитель и розетку Duplex SC в качестве международного стандарта. Выпускается еще более компактный вариант розетки на 4 пары соединителей SC -розетка 4SC, рис. 3.5 д.

Рисунок 1.3 - Стандарт SC: а) соединитель SC; б соединитель Duple SC; в) розетка SC; г) розетка Duplex SC; д) розетка 4SC

Допустимые подключения (в расчете на одну сторону): розетка SC: один соединитель SC; розетка Duplex SC: один соединитель Duplex SC или два соединителя SC; розетка 4SC: четыре соединителя SC.

1.12 Оптический шнур

Патчкорд - это оптический миникабель, оконцованный с обеих сторон соединителями. Оптические шнуры бывают одномодовые, многомодовые разница обусловлена различной конструкцией несущего сигнала оптического волокна (с одномодовым и многомодовым волокном, соответственно), одиночные (с одним волокном), двойные (с двумя волокнами). Они также различаются типом соединителей и могут поставляться разной длины под заказ. Пример обозначения оптического шнура: ST - Duplex SC MM 50/125 5 м. Это двойной оптический шнур с многомодовым волокном 50/125 длиной 5 м, оконцованный с одной стороны соединителем Duplex SC, с другой стороны - двумя соединителями ST.

В этой работе будет применятся одна топология соединения ПК- это звезда.

1.13 Звезда

Топология "звезда" использует отдельный кабель для каждого компьютера, проложенный от центрального устройства, называемого хабом (hub) или концентратором. Концентратор транслирует сигналы, поступающие на любой из его портов, на все остальные порты; в результате чего сигналы, посылаемые одним узлом, достигают остальных компьютеров. Сеть на основе "звезды" более устойчива к повреждениям, нежели другие простейшие топологии.

2. Сеть предприятия и модернизация

2.1 Модернизация сети предприятия

Старое описание сети в офисе: В здании находится 4ПК, соединённые витой парой через коммутатор.

Рисунок 2.1 - Схема сети офиса

Наша фирма выкупила второе здание с восемью компьютерами, которое находится на расстоянии трёх километров. Задача модернизирования заключается в том чтобы сделать один серверный ПК, во втором здании, там же сделать беспроводную сеть WI-FI и соединить оба здания оптоволоконным кабелем одномодовой конструкции.

Модернизация: старую схему оставим прежней но нужно поменять сетевые адаптеры для Gigabit Ethernet.

В первом и во втором здании устанавливаем коммутационные шкафы. В них лучше всего устанавливать всё сетевое оборудование. Оптоволоконный кабель подводится к этим шкафам.

Рисунок 2.2 - Коммутационный шкаф

В глубине шкафа имеется технологический запас оптоволокна оптический бокс, установленный в стойку, также жёлтый оптоволоконный патч корд. Оптический бокс не является активным коммутационным оборудованием, это кабельный организатор для окончаний оптоволоконного кабеля, оконцованных клеевыми разъемами «SC» на передней панели. Затем эти разъемы подсоединяются к адаптерам, и патчкордам.

В первом здании в этот шкаф еще нужно установить медиаконвентер, т. к. там останется сеть витой пары

Рисунок 2.3 - Медиаконвертер

Данный медиаконвертер имеет два порта оптических разъемов и один RJ-45 для витой пары. Порт оптического бокса в коммутационном шкафу соединяем с оптическим разъемом медиаконвентера с помощью патчкорда, а LAN разъем с коммутатором, который соединяется уже с рабочей станцией.

В итоге получается вот такая схема первого здания

Рисунок 2.4 - Конечная схема соединения сети офиса

Далее проводим одномодовый оптоволоконный кабель между двумя зданиями. Это можно сделать посредством выведения кабеля через просверленное отверстие в стене и провести его по столбам электрических опор. Крепление к стенам производится специальными дюбель-крючками со стальным тросом. Также как и в первом здании оптоволокно проводится в коммутационный шкаф и соединяется с оптическим боксом. Специально для этого отдельно приобретена сетевая карта с оптическим входом для сервера

2.2 Основные характеристики сервера

Процессор: более 2 ГГц (процессор с архитектурой x64, х86).

Для работы с Windows Server 2008 R2 for Itanium-Based Systems необходим процессор Intel Itanium 2

Память ОЗУ: Standard - 32 ГБ

Требования к свободному пространству на диске: 1 ТБ.

Рисунок 2.5 - Оптическая сетевая карата

Рисунок 2.6 - Схема предприятия

Беспроводная сеть с небольшим количеством компьютеров и на малой территории может быть построена на основе одной точки доступа. Для организации сети адаптеры переводятся в режим инфраструктуры, а точка доступа - в режим точки доступа. При этом создается одна зона обслуживания, в которой находятся все пользователи сети. При размещении точки доступа при организации малой сети следует обеспечить достаточное качество связи на всех рабочих местах, а также удобство в размещении самой точки. Типовое решение - закрепить точку доступа непосредственно на потолке, при этом провода электропитания и проводной сети будут проходить в коробах.

2.3 RU беспроводная точка доступа

Обеспечивает подключение беспроводных клиентов к сети. Она может работать в трех режимах:

1. Режим “Точка доступа” может использоваться для создания беспроводной сети. В этом случае несколько беспроводных клиентов получают одновременный доступ к общей сети и могут пользоваться ее ресурсами и обмениваться файлами.

2. Режим “Беспроводной маршрутизатор” предназначен для совместного использования Ethernet подключения.

3. Режим “Повторитель” предназначен для расширения радиуса действия беспроводной сети.

Точка доступа DAP-1150/RU поддерживает беспроводное соединение на скорости до 150 Мбит/с с устройствами стандарта 802.11n и обратно совместима с устройствами стандарта 802.11b/g. Для обеспечения безопасности передаваемых данных точка доступа DAP-1150/RU поддерживает протоколы шифрования WEP (128/152-бит), WPA, WPA2. Помимо этого, точка доступа DAP-1150/RU снабжена другими функциями обеспечения безопасности, позволяющими ограничить доступ к сети офиса, включая фильтрацию МАС-адресов и функцию «Disable SSID Broadcast».

Рисунок 2.7 - Беспроводная точка доступа DAP-1150/RU

2.4 Теперь вставляем в каждый компьютер адаптеры для WI-FI

Рисунок 2.8 - PCE адаптер D-Link

Рисунок 2.9 - Схема соединения офиса и предприятия

Заключение

Получилась большая локально-вычислительная сеть географически расположенная на большой территории, подобрано сетевое оборудование, спроектирована структурированная кабельная система. Данная локальная система обладает максимальной гибкостью, возможностью внедрения новых технологий, возможностью подключения различных видов оборудования.

В наше время в условиях быстрого развития информационно-вычислительной техники информация выступает как один из важнейших товаров. Успех коммерческой и предпринимательской деятельности связан с банковскими, муниципальными, банковскими информационными системами, работа которых базируется на локальных вычислительных сетях (ЛВС). Прошедшее десятилетие характеризовалось бурным развитием сетевых систем. Сети предоставляют самый эффективный в ценовом отношении способ использования компьютерной техники - коллективный. Соединив благодаря сравнительно небольшим затратам кабелями имеющиеся серверы, компьютеры, принтеры, модемы, получается возможность сократить простой дорогого оборудования до минимума, сэкономив существенные суммы на его закупке и обслуживании.

Список используемой литературы и других источников

1. Беспроводные линии связи и сети. / Столлингс В.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. - 640 с.

2. Компьютерные сети. - 4-е издание/ Э. Таненбаум - СПб.: Питер, 2003 - 992

3. Локальные сети. Модернизация и поиск неисправностей. - СПб.: БХВ - Петербург, 2006 - 640 с

4. http://www.wireless.ru - специализированный портал, посвященный беспроводным технологиям.

5. http://www.dlink.ru - сайт компании D-LINK.

6. http://www.sebeadmin.ru - уроки по администрированию.

Размещено на Allbest.ru