Разработка рабочей станции для локальной вычислительной сети дизайн-студии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Национальный исследовательский университет

"Высшая школа экономики"

Московский институт электроники и математики

Кафедра "Вычислительные системы и сети"

Курсовой проект (работа) на тему:

"Разработка рабочей станции для ЛВС дизайн - студии"

по дисциплине "Сети ЭВМ и средства телекоммуникации"

Выполнил: Лапшин А.С.

Преподаватель: Филиппов В.А.

Москва

2013



Содержание

Введение

1. Требования к объекту проектирования

2. Анализ известных решений и тенденций развития в области предмета проектирования

3. Разработка архитектуры объекта проектирования

3.1 Логическая структура

3.2 Физическая (аппаратная) структура

3.3 Программная структура

4. Выбор показателей, способов оценки и оценка эффективности принятых проектных решений

5. Экономическая оценка проектных решений

6. Эргономика и охрана труда

Заключение

Литература



Введение

В условиях рыночной экономики информация выступает как один изважнейших товаров. Новейшие достижения в области микроэлектроники привели к новым концепциям в организации информационных служб. Успех коммерческой и предпринимательской деятельности связан с муниципальными, банковскими, биржевыми информационными системами, информатизацией оптовой и розничной торговли, торговых домов, служб управления трудом и занятостью, созданием банка данных рынка товаров и услуг, развитием центров справочной и аналитико-прогнозной информации, электронной почты, электронного обмена данными и др. Как правило, работа этих систем базируется на локальных вычислительных сетях (ЛВС) различной архитектуры или их объединениях, получивших название корпоративных сетей.

Задание состоит в проектировании вычислительной сети как основы комплекса технических средств информационной системы дизайн-студии.

В данном курсовом проекте будет разработана рабочая станция для дизайн-студии, а именно, её логическая и программная структуры, физическая конфигурация, проведен анализ уже готовых решений. Также важной частью проекта является нахождение наиболее оптимального отношения финансовых затрат и эффективности рабочей станции.

В каждом направлении дизайна применяют различные программные продукты, соответственно и требования у них различны.

Дизайн - студии могут предоставлять широкий спектр услуг, как правило они занимаются графическим дизайном, созданием сайтов, разработкой различных строительных проектов, а также дизайном интерьеров и промышленным дизайном. Из вышесказанного можно заключить, что дизайн-студия- довольно общее понятие. Однако в каждом направлении дизайна применяют различные программные продукты, соответственно и требования у них различны. Рабочая станция должна быть ориентирована на более требовательное направление в дизайне, и поэтому необходима некая универсальная машина, которая одинаково хорошо справляется как с элементарным редактированием растровых картинок в графическом редакторе, так и со сложнейшей обработкой сотней полигонов движущейся 3D модели.



1. Требования к объекту проектирования

Основные требования к параметрам конфигурации рабочей станции:

* Наличиедостаточного объёма ОЗУ (объём до 6 Гб);

* Наличие мощного процессора, производительность которого позволяет производить обработку графики в режиме реального времени (должен иметь частоту от 4 ГГц и выше);

* Использование видеокарт с большой производительностью и большим объёмом памяти. А также необходима поддержка на аппаратном уровне стандартов OpenGL и DirectX, которые требуются многим графическим редакторам.

* Видеоподсистема должна обеспечивать максимально качественное изображение. Монитор должен отвечать высоким требованиям по эргономике, в частности иметь высокую частоту регенерации (соответственно, видеокарта должна поддерживать данную частоту). Должна обеспечиваться частота регенерации от 120 Гц, диагональ монитора - 22-24 дюйма. На здоровье человека максимальное воздействие оказывает монитор, поэтому к выбору монитора надо подойти особенно аккуратно и желательно использование моделей с большой диагональю экрана.

В целях упрощения поддержки станций будут выбраны однопроцессорные системы.



2. Анализ известных решений и тенденций развития в области предмета проектирования

Сейчас существует большой выбор уже готовых рабочих станций для различных целей на рынке IT. Для анализа решений, подходящих по требованиям, описанным в предыдущем пункте, были подобраны следующие варианты:

Моноблок Apple iMac 27" от фирмы Apple. Предлагаются следующие характеристики:

Операционная система

Mac OS X: Mac Os X 10.8 Mountain Lion

Установленные программы:

Safari, Mail, Адресная книга, iCal, iTunes, App Store для Mac, iPhoto, iMovie, GarageBand, QuickTime, Просмотр, Time Machine, FaceTime, Photo Booth, Mission Control, Launchpad, AirDrop, Spotlight

Возможна установка Windows 7

Монитор

Диагональ: 27"

Экран: Глянцевый

Оригинальное разрешение: 2560х1440 (16:9)

Подсветка: LED, регулируемая

Процессор

Тип процессора: Intel Core i7 3400 мегагерц 4-х ядерный

Свойства процессора: Turdo Boost до 3.9GHz 6MB L3

Оперативная память

32GB(1600MHz) DDR31600 Mhz

Жесткий диск:768GB SSD

Оптический привод: Отсутствует

Видеосистема

Видеокарта: NVIDIA GeForce GTX 680MX 2GB DDR5

Мультимедиа

Камера Facetime HD, Камера iSight, Микрофон, Стереодинамики:

Коммуникационные порты

Thunderbolt, USB, SD-Card

Связь: Wi-Fi, Bluetooth

Гарантия: 1 год международной гарантии

Клавиатура: Apple Wireless Keyboard

Мышь: Apple Magic Mouse

Итого: 199.900р.

К недостаткам данного комплекса можно отнести тот факт, что данная платформа не так распространена, поэтому при необходимости добавлении или замены комплектующих могут возникнуть проблемы с их приобретением.

Также существует много компаний, занимающихся продажей компьютерной техники, которые в состоянии предложить рабочую станцию под конкретные нужды. Но, такой продукт будет стоить на порядок выше, нежели, если его приобретать у поставщиков, которые, дают гарантии отдельно на каждые комплектующие и не занимаются подборкой конфигурации.

2. Графическая станция Meijin Intel Core i7 Extreme 3970X

ориентированная на решение специализированных задач в сфере проектирования,3D-моделирования и ресурсоемких вычислений:

Корпус: SilverStone FORTRESS FT02B-W USB 3.0 Black

Блок питания: 1200W Cooler Master Silent Pro Gold RS-C00-80GA-D3

Процессор s2011 Intel Core i7 Extreme: 3970X/ 3.50 GHz OEM

Охлаждение Вентилятор для процессора: 140 мм Noctua NH-D14 SE2011

Материнская плата s2011: Intel X79/LAN ASUS P9X79 PRO

Память DDR3: PC12800 8GB Hynix Hynix-1 CL11

Видеокарта NVIDIA Quadro: K5000 4096M PNY VCQK5000-PB

Видеокарта NVIDIA Tesla: 5G NVIDIA K20 TCSK20CARD-PB

Охлаждение: радиатор+вентилятор. Энергопотреление: 144.2 Вт.

SSD накопитель: SATA 240GB Intel 520 SSDSC2CW240A310

Жесткий диск 3.5" SATA: 3TB Seagate ST3000DM001

Дисковод: BD-RW Black Pioneer BDR-207EBK

Контроллер: PCI Express RAID SAS LSI Logic MegaRAID 9260-4i (LSI00201) KIT

Контейнеры: Card Reader 3,5" Black Ginzzu All in 1 USB 2.0 GR-136UB

Контейнеры: Front Panel 5.25" Black Chenbro 5.25" for 3.5" SK41101H-001

Программа Windows 7: Ultimate 64-bit Rus DVD (OEM)

Итого: 418 653 руб.

При выборе конфигурации рабочей станции стоит основываться на анализерыночных тенденций за последние 3-4 года. Буквально каждые 2-3 месяца выходят новые продукты. Сейчас очень много конкурирующих компаний (Intel и AMD, NVidia и ATI Radeon и т.д.). И сейчас практически в любом компьютерном журнале есть страничка с результатами тестирования новых процессоров этих фирм. Однако лучшие новинки от ведущих производителей компьютерной техники стоят весьма не дешево. Если следовать статистике, то через 9-12 месяцев после выпуска нового продукта он дешевеет на 30-50%. Поэтому, в целях экономии средств, в основном, следует ориентироваться на товары 9-12 месячной давности. Еще, такие продукты хороши тем, что о них уже есть отзывы, можно узнать все минусы и плюсы, и таким образом сделать более правильный выбор.



3. Разработка архитектуры объекта проектирования

3.1 Логическая структура

Рабочая станция для дизайн-студии будет состоять из: материнской платы и процессора, оперативной памяти, видеокарты и монитора, жёсткого диска, клавиатуры и мыши, графического планшета, звуковой карты, внешнего накопителя - DVD-RW, сетевой карты, корпуса.

Основное внимание при сборке такого компьютера традиционно уделяется видеоподсистеме. Связка "монитор + видеокарта" должна обеспечивать максимально корректную цветопередачу без геометрических искажений, хорошее сведение и фокусировку.

Первый параметр, с которым обычно сталкивается пользователь при выборе нового монитора - цветовая температура. Она показывает, какой оттенок на экране будет иметь белый цвет. Для полиграфии стандартом является цветовая температура 6500 К, а при подготовке изображений для телевидения обычно выставляют 9300 К.; DЕ (точность цветопередачи) - Считается, что глаз человека способен улавливать DЕ, равный единице. Мониторы общего назначения, даже модели так называемых "профессиональных" серий, имеют значение DЕ от 15 и выше. Для работы с цветом более предпочтительными считаются мониторы с апертурной решеткой. Для работы с векторной графикой в CAD/CAM-приложениях, наоборот, предпочтительнее мониторы с теневой маской. Определившись с типом монитора (апертурная решетка или теневая маска), нужно выбрать размер его диагонали. Для полноценной работы с графикой оптимальным выбором являются 24-дюймовые модели.

Чтобыполностью использовать потенциал хорошего монитора, нужна соответствующая видеокарта. Существуют специальные видеокарты, "заточенные" для работы с программами трехмерного моделирования. Но современные видеокарты на более распространенных чипах уже давно подтянулись до того же уровня производительности.

Материнская плата и процессор. Выбор состоит между вечными врагами - AMD и Intel. Выбирая процессор, нужно четко представлять, для чего может потребоваться его вычислительная мощность в задачах обработки графики. Во-первых, мощный процессор хорош при наложении эффектов на растровую графику в программах типа Adobe Photoshop. Здесь же не помешает повышенная частота системной шины. Во-вторых, достаточно требовательны к ресурсам и программы для работы с векторной графикой. И, в-третьих, настоящими монстрами по пожиранию процессорных ресурсов являются программы трехмерного моделирования. Дело в том, что если предварительная отрисовка трехмерных сцен может выполняться с применением аппаратных средств видеокарты (OpenGL), то окончательный рендеринг выполняется в любом случае программно - для этого и нужен мощный процессор.

Память. Частота шины - от 600Мгц; Объем памяти - до 6ГБ; Пропускная способность - от 5000Мб/с;

Жесткий диск. Люди, занимающиеся полиграфией, часто работают с графическими файлами очень большого объема. Поэтому дисковая подсистема должна удовлетворять следующим характеристикам: RAID - тип 0+1; Общий полезный объем - от 500ГБ;

Скорость вращения (для каждого диска) - от 7200 rpm; Объем буферной памяти (для каждого диска) - от 16Мб; Уровень шума при работе (для каждого диска) - до 30 Дб;

Уровень шума при простое (для каждого диска) - до 27 Дб; Внешняя скорость передачи данных (для каждого диска) - от 100Мб/с; Внутренняя скорость передачи данных (для каждого диска) - от 1000Мб/с.

Сеть. Для подключения к локальной сети нам понадобится сетевая карта. По сети будет производится обмен крупными графическими данными, поэтому выбору сетевой карты также необходимо уделить внимание. Также необходим роутер необходим для дополнительной сетевой безопасности и упрощения подключения рабочей станции к локальной вычислительной сети.Звуковая подсистема будет стандартной, так как для обычных нужд дизайн-студии ее вполне хватит.

Схема логической структуры рабочей станции приведена ниже.

3.2 Физическая (аппаратная) структура

Согласно требованиям к объекту проектирования, изложенным выше и логической структуре рабочей станции, аппаратную структуру ЛВС дизайн - студии будут составлять следующие компоненты:

Центральное вычислительное устройство. В основе рабочей станции будет процессор Intel® Core™ i7-3930K Processor.

[pic]

Блок питания: 1475W Thermaltake TPX-1475M. Имеет по четыре 6-контактных и 8-контактных разъемов питания PCI-Express, по восемь разъемов SATA и Molex - естественно,

с возможностью модульного подключения кабелей в соответствии с необходимой конфигурацией. При всей своей мощности этот блок питания имеет весьма высокий КПД - 85%.

[pic]

Материнская плата: MSI Z77A-GD65. Ее функциональные возможности определяются характеристиками набора логики NVIDIA nForce 680i SLI. Для установки памяти на плате предусмотрено четыре слота DDR2 DIMM. Память на ASUS Striker II Extremeможет тактоваться в очень широком диапазоне частот и работать в одноканальном и двухканальном режиме.

Материнская плата ASUS Striker II Extreme может похвастать наличием шести портов Serial ATA с поддержкой NCQ, скорости передачи данных 3 Гбит/сек и RAID уровней 0, 1, 0+1, 5. Также среди сильных сторон ASUS Striker II Extremeследует упомянуть весьма развитые средства аппаратного мониторинга.

[pic]

Оперативная память: OCZ OCZ3P1600LV4GK (2 модуля).

Корпус: CORSAIR Vengrance C70 Gunmetal Black

Блок питания: 1475W Thermaltake TPX-1475M

Процессор: s2011 Intel Core i7 3930K/ 3.20 GHz OEM

Охлаждение Вентилятор для процессора: 140 мм Thermalright Silver

Материнская плата: s1155 Intel Z77/LAN Asrock Z77 Extreme11

Память: DDR3 PC19200 16GB Kingston HyperX 4x4096 KHX24C11K4/16X CL11

Видеокарта: NVIDIA Quadro K5000 4096M PNY VCQK5000MAC-PB

Жесткий диск: 3.5" SAS 3TB Seagate ST33000650SS

Дисковод: DVD-RW Black Plextor PX-891SA

Блок-схема физической структуры приведена ниже.

3.3 Программная структура

Microsoft Windows XP Professional Windows XP Professional обеспечивает высокую эффективность работы в учебных заведениях, дома и в офисе и содержит мощные средства организации удаленного доступа и работы в сети. Adobe Photoshop CS4 Extended*

Программа для обработки растровой графики. Поддерживается множество графических форматов. Adobe Photoshop позволяет как создавать новые изображения, так и редактировать их. Расширенная версия Adobe Photoshop CS4 Extended имеет все возможности Adobe Photoshop, но помимо этого позволяет редактировать 3D и видео-материалы, а также может анализировать изображения.

Adobe Flash® CS4 Professional*

Adobe® Flash® CS4 Professional является самой совершенной авторской средой разработки интерактивного контента с большими функциональными возможностями для цифровых, web и мобильных платформ.

Adobe Premiere® Pro CS4*

Adobe Premiere Pro CS4 -- это полное решение для создания видео, которое включает программы Adobe Encore® CS3 и Adobe OnLocation™ CS3* (только для Windows®).

Adobe Illustrator® CS4*

Новые возможности для работы с цветом, более удобные средства управления и визуализации, широкие возможности в области создания изображений для печати, интернета, мобильных приложений и анимации - все это благодаря Adobe® Illustrator® CS3.

Autodesk 3ds Max 2010*

Это полнофункциональное решение для 3D моделирования, анимации, визуализации и создания эффектов применяется при разработке самых популярных игр, съемке лучших фильмов и видеопрограмм.

AutoCAD 2010*

AutoCAD® позволит легко и эффективно разрабатывать проекты, визуализировать их и составлять проектную документацию. При создании AutoCAD 2010 главной целью Autodesk было повышение производительности труда инженера. Новые функции программы ускоряют выполнение задач, позволяют без труда находить нужную команду и быстрее осваивать приемы работы. Microsoft Office 2007 Professional Rus*

Важнейшая задача при разработке нового интерфейса заключалась в том, чтобы упростить поиск и использование всегоарсенала средств, предоставляемых приложениями.

Программные продукты установлены в виде ознакомительной версии на срок от 30 до 60 дней.



4. Выбор показателей, способов оценки и оценка эффективности принятых проектных решений

Рабочая станция для ЛВС дизайн - студии должна быть мощным компьютером, способным работать со всеми новыми веяниями в компьютерной графике. Следовательно, при ее разработке нужно использовать самые последние новинки в области компьютерного "железа".

Для определения эффективности рабочей станции в целом, необходимо провести на ней различные тесты. Я приведу сравнительные характеристики основных элементов, отвечающих за эффективность работы системы, с их аналогами. Будут подобраны тесты, где используется конфигурация максимально похожая на конфигурацию выбранной рабочей станции.

Тестирование процессора:

Подобраны наиболее актуальные тесты.

[pic]

Графическая подсистема:

[pic]



5. Экономическая оценка проектных решений

В таблице приведены средние цены на комплектующие.

|Элемент |Кол - во |Цена |

|Процессор |Intel Core i7 3930K/ 3.20 GHz OEM |1 |18 696 руб |

|Вентилятор для процессора |140 мм Thermalright Silver |1 |3 256 руб |

|Внутренний HDD |3.5" SAS 3TB Seagate ST33000650SS |1 |9 187 руб |

|Wi-Fi точка доступа |Zyxel P-330W EE |1 |2 500 руб. |

|Монитор |ASUS VK246H |1 |10 316 руб. |

|Клавиатура |LOGITECH Internet 350 Black PS/2 (967674-0112) |1 |480 руб. |

|Блок питания |1475WThermaltake TPX-1475M |1 |10 879 руб |

|Корпус |CORSAIR Vengrance C70 Gunmetal Black |1 |5 708 руб |

|Материнская плата |Asrock Z77 Extreme11 |1 |13 935 руб |

|Модуль памяти |DDR3 PC19200 16GB Kingston HyperX |1 |6 189 руб |

|Видеоадаптер |NVIDIA Quadro K5000 4096M PNY VCQK5000MAC-PB |1 |68 799 руб |

|DVD - привод |DVD-RW Black Plextor PX-891SA |1 |1 344 руб |

|Наушники |SteelSeries Siberia Full-size Headset v2 USB |1 |3 640 руб. |

|Графический планшет |Wacom Intuos3 A3 Wide USB CAD (Intuos 3 PTZ-1231W-С) |1 |29 377 руб. |

|Операционная система |Windows XP Professional |1 |6 365 руб. |

|Мышь |LOGITECH G9 Laser Mouse USB |1 |2 650 руб. |

|ИТОГ: |193 321 р. |

В процессе разработки использовались комплектующие известных фирм-производителей, долгое время существующих на рынке и доказавших свою надежность. Из проведенной оценки вытекает, что данная рабочая станция является высокопроизводительной и надежной. Благодаря этому ее смело можно назвать графической станцией.



6. Эргономика и охрана труда

При проектировании рабочей станции использовалось только качественное оборудование, отвечающее всем стандартам безопасности, чтобы свести к минимуму негативное воздействие на человека и сделать его работу максимально эффективной и комфортной. Рабочаястанция является безопасной для человека при соблюдении всех правил эксплуатации подобной техники. архитектура проектирование дизайн эргономика

Все составляющие рабочей станции были выбраны от ведущих фирм, заслуживших доверие как производители качественной продукции, отвечающей всем стандартам безопасности.



Заключение

В результате курсового проектирования была спроектирована локальная вычислительная сеть дизайн-студии. При ее создании были учтены множество факторов (назначение рабочей станции; человеческие особенности; ограниченность в финансах; уже существующие аналоги; тенденции рынка; результаты всевозможных тестов и др.). В итоге мы имеем мощнейшую систему при оптимальных финансовых затратах.



Литература

1. Филиппов В.А. - ктн, снс, профессор кафедры ВСиС. Методические указания по подготовке курсовых проектов (работ) и рефератов по курсу "Сети ЭВМ и средства телекоммуникаций". 2009

2. Филиппов В.А. - ктн, снс, профессор кафедры ВСиС. Лекции по дисциплине "Сети ЭВМ и телекоммуникации".

3. Дж.Челлис, Ч.Перкинс, М.Стриб. "Основы построения сетей. Учебное руководство для специалистов MCSE", М.: Изд. Лори, 1997.

4. В. Г. Олифер, Н. А. Олифер "Компьютерные сети". СПб: Изд. "Питер", 2004.

5. Электронный ресурс: //URL:http://www.ixbt.com

6. Электронный ресурс: //URL:http://market.yandex.ru/?clid=505

7. Электронный ресурс: //URL:http://www.3dnews.ru

8. Электронный ресурс: //URL:http://www.nix.ru

9. Электронный ресурс: //URL: http://www.computery.ru

Размещено на Allbest.ru

...