Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС)

Кафедра “Автоматика и системы управления”

РАЗРАБОТКА ПРОЕКТА КАМПУСНОЙ СЕТИ ОРГАНИЗАЦИИ

Пояснительная записка к курсовой работе

по дисциплине “Вычислительные системы, сети и телекоммуникации”

ИНМВ.401600.000 ПЗ

Студентка гр. 23Ф

__________ Е.А.Чередова

Руководитель - доцент

Кафедры АиСУ

__________А.Г.Малютин

Омск 2015

Задание

Организация, для которой проектируется корпоративная сеть, объединяет в себе несколько подразделений, расположенных в разных городах. Каждое подразделение состоит из офисов и цехов, распределенных по двухэтажным зданиям. Организационная структура корпорации включает в себя административный аппарат (решает управленческие задачи) и производственный сектор (выполняет производственные задачи).

В помещениях зданий должны располагаться автоматизированные рабочие места (АРМы) сотрудников и серверы подразделения, связанные между собой локальной вычислительной сетью (ЛВС). Корпоративная сеть организации объединяет в себе кампусную сеть подразделения, связывающую ЛВС зданий, и глобальную сеть для обеспечения связи с другими подразделениями и доступа в Internet.

ЛВС подразделения состоит из двух независимых сегментов -административного и производственного. Сегменты создаются на коммутаторах с использованием технологии VLAN.

Основной технологией, используемой при построении корпоративной сети, является Ethernet применяемой в соответствии со стандартами ГОСТ Р 53246-2008, ISO/IEC 11801, EIA/TIA-568-A и TIA/EIA-569. Разрешается использовать только стек протоколов TCP/IP.

Проект должен предусматривать

– возможность расширения и роста локальных сетей в течение минимум 7 - 10 лет, поэтому проект должен учитывать увеличение скорости передачи данных: для локальных сетей - десятикратное, для глобальной сети - двукратное и для внешнего подключения к корпоративной сети - десятикратное. Минимальное требование - обеспечение скорости обмена 100 Mбит/с для любого АРМа и серверов этой сети;

– надежность функционирования сети - отсутствие “единой точки отказа”. Это должно быть обеспечено топологией и связностью сети, выбором активных сетевых устройств и модулей, применяемых протоколов на магистральных участках сети.

В курсовой работе необходимо определить:

– топологию расположения зданий и помещений подразделения с определением линий связи между зданиями;

– порядок размещения оборудования узлов ЛВС в зданиях и подвода к ним линий связи;

– состав пассивного оборудования ЛВС.

Количество и расположение точек подключения рабочих мест в помещениях должны обеспечивать возможность перемещения рабочих мест или увеличения их из расчета “одно рабочее место - на 4,5 кв. м рабочей площади” (минимальное количество мест в каждой комнате, кроме служебных помещений, - три). В проекте необходимо предусмотреть соответствующие резервы пространства в кабель-каналах и в распределительных узлах кабельной системы.

Точка подключения должна представлять собой однопортовую или двухпортовую телекоммуникационную розетку RJ-45.

Абонентские кабели разводятся до рабочих мест по схеме “звезда” с центром в этажных распределителях без промежуточных коммутаций. Этажный распределитель - одиночные или сдвоенные стойки или закрываемый шкаф, размеры и монтажная высота которых определяются в зависимости от количества точек подключения, активного оборудования и т. д.

Горизонтальная абонентская разводка должна производиться кабелем типа “витая пара” (UTP) категории 5. Для каждого рабочего места проектируются один кабель UTP, который монтируется непосредственно при проведении монтажных работ. Кабель-каналы, отверстия в стенах и перекрытиях, монтажное пространство в коммутационных шкафах должны иметь резерв для последующего масштабирования сети. В распределителях кабели подключаются на коммутационные панели с портами RJ-45. Допускается прокладка волоконно-оптических кабелей до рабочих мест, конец которых выводится на настенные розетки с разъемами типа ST.

Магистральная (межузловая) разводка производится волоконно-оптическим кабелем с подключением в распределительных шкафах на панели с разъемами типа ST.

Этажные распределители располагаются в служебных помещениях зданий (серверных). В одном из зданий кампуса (по возможности - ближе к точке присутствия телефонного провайдера (POP), предоставляющего T1-соединение с узлом глобальной сети) располагается главный узел (MDF) сети - комната, где концентрируются все кабельные коммуникации - горизонтальная и магистральная разводка. В этом помещении размещается все активное оборудование сети - коммутаторы административной и производственной сетей, маршрутизаторы, серверы подразделения. В каждом здании, а также в случае, если расстояние от MDF до какого-либо помещения, подлежащего подключению, превышает оговоренное в EIA/TIA-568, организуется промежуточный узел сети (IDF), который соединяется с MDF посредством волоконно-оптического кабеля по схеме “звезда” или “разветвленная звезда”.

Прокладка абонентской и магистральной разводки по рабочим помещениям и коридорам зданий производится по возможности скрыто или в электротехнических коробах с учетом сохранения отделки и эстетики зданий. Сечение коробов должно предусматривать возможную прокладку кабелей выделенной сети электропитания - в отдельных секциях, с соблюдением требований по взаимному расположению силовых и слаботочных кабелей. (Допускается прокладка в соседних секциях пластикового кабель-канала силовых и слаботочных кабелей при мощности, передаваемой по силовым кабелям, до 2 кВА. В случае прокладки магистральных силовых кабелей необходимо их размещать от слаботочных на расстоянии не менее чем 250 мм.)

Инфраструктура ЛВС должна позволять перейти к более высоким скоростям передачи между хостами, с одной стороны, и главным (MDF) или промежуточным узлами сети (IDF) - с другой, без обновления физического носителя сети.

При создании СКС используется пассивное оборудование - компоненты структурированных кабельных систем фирм:

– патч-корды (ADP NetWorks, Siemon, T-FLEX);

– кабель (PIC, LAN Master, AT(Systemax), Alcatel, NEC/CDT, Belden, CommScope, General Cable, RIT);

– кабель оптоволоконный (Alcatel, Mohawk);

– патч-панели, кроссовые модули, оптические шкафы, розетки и другое коммутационное оборудование (TNT, Siemon, RiT);

– кабельные каналы, плинтусы и лотки, электрические стойки (Marshall-Tufflex, Legrand, Vergokan, Iboco);

– стойки 19", полки, рамы, каблеросты и органайзеры (Homako, W&Q);

– телекоммуникационные шкафы (Knurr, Zera, W&Q).

План первого этажа и условные графические обозначения представлены на рисунке 1.



Рисунок 1 - План первого этажа главного здания и графические обозначения

Габариты здания представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Габариты здания

Наименование габарита	Значение габарита, м
Внутренний габарит комнаты	3
Высота помещения	3
Высота технического этажа	1,5
Высота дверного проема	2,5
Ширина дверного проема	1,5
Толщина стен и перекрытий	0,2
Высота оконного проема	2
Высота нижней части окна	0,5
Ширина оконного проема	1
Глубина колодца	1,5
Отступ колодца от стены	2



Реферат

Пояснительная записка содержит 32 страницы, 7 таблиц, 14 источников, приложение.

Структурированная кабельная система, кампус, автоматизированное рабочее место (АРМ), витая пара, волоконно-оптический кабель, кабель-канал, оптическая муфта, коммутационный шкаф, кросс-панель.

Цель работы: ознакомиться с методами и технологиями проектирования СКС.

В курсовой работе по предложенным планам зданий разработан план структурированной кабельной системы кампусной сети.

Пояснительная записка выполнена в текстовом редакторе MicrosoftWord 2010, приложения выполнены в MicrosoftVisio 2013.

• линия локальный кабельный сеть

• Содержание
• Введение
• 1. Характеристика объекта. Общие требования к компьютерной сети организации. Основные технические решения
• 2. Расчет количества рабочих мест
• 3. Обоснование выбора технологий передачи данных, линий связи и сетевого оборудования
• 4. Функциональная схема компьютерной сети кампуса
• 5. Функциональная схема СКС
• 6. Обоснование выбора служебного помещения (серверной)
• 7. Обоснование выбора системы кабель-каналов (емкость кабель-каналов, тип, фурнитура, производитель)
• 8. Обоснование выбора коммутационного шкафа и коммуникационного оборудования
• 9. Описание схемы соединений
• 10. Описание задания на электропитание
• 11. Тестирование элементов СКС
• 12. Расчет стоимости сетевого оборудования и работ по монтажу СКС (включая расчет кабельной системы и коммуникационных кабель-каналов)
• Заключение
• Библиографический список

Приложение



Введение

Структурированная кабельная система является важной составляющей любой вычислительной сети, его базой. Она представляет собой иерархическую кабельную систему здания или группы зданий, разделенную на структурные подсистемы. СКС состоит из набора медных и оптических кабелей, кросс-панелей, соединительных шнуров, кабельных разъемов, модульных гнезд, информационных розеток и вспомогательного оборудования. Все перечисленные элементы интегрируются в единую систему и эксплуатируются согласно определенным правилам.

Разработка плана структурированной кабельной системы кампусной сети организации, выбор пассивного оборудования, определение его номенклатуры и необходимого количества, описание технических требований для возможной практической реализации - все это поможет создать локальную компьютерную сеть, которая позволит обмениваться данными внутри организации, создавать резервные копии важных документов и программ, экономить время сотрудников. Помимо всего вышеперечисленного, курсовая работа предусматривает возможность расширения и роста локальных сетей, надежность функционирования сети - отсутствие “единой точки отказа”, содержание обоснование выбора типа линий связи и коммутационных шкафов, расположение серверной комнаты, а также расчет общей длины кабеля, количества пассивного оборудования, стоимости системы.



1. Характеристика объекта. Общие требования к компьютерной сети организации. Основные технические решения

Корпоративная сеть проектируется для ПАО “Книжная лавка”, специализирующейся на подготовке, создании, издании (выпуске тиражом) и массовом распространении информации в печатной форме продукции.

Организация располагается в кампусе, состоящем из трех двухэтажных зданий. Здания идентичны друг другу. Кампус находится в открытой местности и через его территорию течет с севера на юг река Думка с шириной русла - 9,8 метров. Главное здание располагается на расстоянии 10 метров от второго здания, а третье здание - с восточной стороны от первых двух на расстоянии 110 метров и находится через реку. Расположение зданий представлено в приложении “План кампуса”.

В помещениях зданий располагаются автоматизированные рабочие места (АРМы) сотрудников и серверы подразделения, связанные между собой локальной вычислительной сетью (ЛВС). Корпоративная сеть организации объединяет в себе кампусную сеть подразделения, связывающую ЛВС зданий, и глобальную сеть для обеспечения связи с другими подразделениями и доступа в Internet.

Требования к компьютерной сети организации:

– универсальность, то есть при необходимости на любом рабочем месте подключить дополнительно какое-либо устройство и комплекс устройств;

– гибкость, то есть при возникновении структурных преобразований, сопровождающихся переносом техники, изменить СКС без затруднений;

– долговечность и ремонтопригодность, то есть при возникновении неисправностей время поиска и устранения неполадок должно быть минимальным.

Также СКС должна иметь подробную техническую документацию с маркировкой кабелей, коммутационных панелей и шкафов с сетевым оборудованием, розеток, откорректированную по результатам монтажа.

Технические решения соответствуют стандартам: ГОСТ Р 53246-2008, ISO/IEC 11801, EIA/TIA-568-A и TIA/EIA-569. Основной технология, используемой при построении корпоративной сети, является Ethernet.

2. Расчет количества рабочих мест

Для организации новых рабочих мест, а также для перемещения сотрудников и оборудования в процессе эксплуатации СКС должна быть избыточна. Это реализуется за счет умышленного введения на стадии проектирования в состав СКС дополнительных информационных розеток, количество и размещение которых определяются площадью и топологией рабочих помещений, а не конкретными планами размещения сотрудников и расположения офисной мебели.

Количество и расположение точек подключения рабочих мест в помещениях должны обеспечивать возможность перемещения рабочих мест или увеличения их из расчета: для сотрудника - 4 - 5 м²; для технического персонала, занимающегося обслуживанием и мониторингом сети, используем норму - 6 м². В проекте необходимо предусмотреть соответствующие резервы пространства в кабель - каналах и в распределительных узлах кабельной системы.

Точка подключения должна представлять собой однопортовую или двухпортовую телекоммуникационную розетку RJ-45. Число и размещение розеток уточняются на этапе проектирования.

Для организации новых рабочих мест и/или их перемещения в процессе эксплуатации СКС должно выполняться требование избыточности, поэтому для определения количества розеток будем устанавливать максимальное количество розеток во всех комнатах, руководствуясь количеством рабочих мест в комнате.

Расчет количества рабочих мест производится по формуле (2.1):

(2.1)

где N - количество рабочих мест в комнате, шт.;

S - площадь комнаты, кв. м.

Расчет площади каждой комнаты производится по плану здания с учетом масштаба.

Результат расчета количества мест округляем до целого в меньшую сторону.

Комнаты внутри здания будем нумеровать по часовой стрелке, начиная от входа в здание, также и розетки внутри комнаты - по часовой стрелке, начиная от входа в комнату.

Результаты расчётов количества АРМ зданий представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Расчет количества АРМ в комнатах здания

№ комнаты	Площадь комнаты, S, м2	Число АРМ мест	Количество розеток
101	9	2	2
102 (Серверная)	9	1	1
103	4,7	1	1
104	4,7	1	1
105	30,3	6	6
106	4,7	1	1
107	4,7	1	1
108	30,3	6	6
109	4,7	1	1
110	4,7	1	1
111	9	2	2
112	9	2	2
WC	9	-	-
Всего по этажу	133,8	25	25
Всего по зданию	267,6	50	50

Результаты расчётов количества АРМ всех зданий в кампусе представлены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Расчет количества АРМ во всех зданиях кампуса

№ комнаты	Площадь комнаты, S, м2	Число АРМ мест	Количество розеток
Всего по кампусу	802,8	150	150

Таким образом, на весь кампус требуется 150 розеток, из них 102 - однопортовые, 48 - двухпортовые.

Расположение АРМ и соответствующих розеток с указанием портов представлено в приложении “План первого этажа главного здания кампуса”.

3. Обоснование выбора технологий передачи данных, линий связи и сетевого оборудования

При проектировании информационных кабельных систем основными нормативными документами является стандарт Российской Федерации: ГОСТ Р 53246-2008 “Информационные технологии. Структурированные кабельные системы. Монтаж основных узлов системы. Методы испытания”.

В кабельной системе выделяют следующие функциональные подсистемы: горизонтальная и рабочего места, вертикальная, внешняя, управления.

Горизонтальная подсистема характеризуется очень большим количеством ответвлений кабеля, так как его нужно провести к каждой пользовательской розетке, причем и в тех комнатах, где пока компьютеры в сеть не объединяются. Горизонтальная подсистема заканчивается информационной розеткой, которая предназначена для подключения оборудования подсистемы рабочего места. К кабелю этой подсистемы предъявляют повышенные требования к удобству выполнения ответвлений и прокладки в помещениях. При выборе кабеля учитывают следующие характеристики: полоса пропускания, расстояние, физическая защищенность, электромагнитная помехозащищенность, стоимость.

В соответствии со стандартами и с заданием курсовой работы для проводки внутри здания данной организации требуется использовать неэкранированную витую пару UTP 5е.

Неэкранированная витая пара категории 5 позволяет использовать высокоскоростную технологию Gigabit Ethernet, указанную в задании.

Вертикальная подсистема (подсистема внутренних магистралей) объединяет этажи здания, обеспечивая согласование подсистем управления (“основная шина”, или back-bone).

Вертикальные каналы (стояки) выполняются от подвального и до чердачного помещения (не менее одного канала из нескольких труб диаметром 80 мм на 25 - 30 м коридора) и проходят на каждом этаже через коммуникационные шкафы.

Стандарт ISO/IEC 11801 рекомендует для монтажа вертикальной подсистемы применять оптоволоконный кабель. Поэтому в курсовой работе будет использоваться именно такой кабель.

Внешняя подсистема (подсистема внешних магистралей) соединяет здания между собой и строится на оптоволоконном кабеле, имеющем высокую скорость передачи данных (свыше 500 Мбит/с) и гальваническую развязку зданий, которая предотвращает возможность электрического пробоя из-за разности потенциалов их заземления. Первое и второе здание будут соединены с помощью подземной прокладки кабеля. Схема прокладки ВОЛС представлена в приложении “Схема прокладки ВОЛС в кабельной канализации”. При такой прокладке кабель должен иметь специальную влагозащитную оболочку (от подземной влаги), а также защитный металлический защитный слой от грызунов и вандалов. Влагозащитный кабель имеет прослойку из инертного газа между диэлектриком, экраном и внешней оболочкой. С целью резервирования каналов и защиты линий связи от механических повреждений волоконный кабель должен быть бронированным и многожильным. Всем требованиям удовлетворяет кабель фирмы Cabeus. Он применяется в рамках подсистемы внешних магистралей и используется для прокладки в грунт.

Третье здание будет соединено с первым с помощью лазерной беспроводной оптической связи “ЛАНтастИКа”.

Эта технология позволяет:

– сверхбыстро развернуть новый беспроводной гигабитный канал связи в течение одного дня;

– не требует получения разрешения на использование радиочастот;

– работает со скоростью современной кабельной сети Gigabit Ethernet;

– обеспечивает высокую защищенность передаваемой информации от прослушивания и перехвата;

– невосприимчива к радиопомехам и не создает их;

– не снижает пропускную способность ни своей, ни соседней, рядом работающей АОЛС;

– не требует абонентской платы.

Данная система обеспечивает беспроводной оптический канал связи на расстояние до 4-х километров в нормальных погодных условиях и поддерживает скорость до 200 МБит/с в канале (в зависимости от состояния атмосферы). Максимальная потребляемая мощность (с одной стороны канала) составляет 105 Вт. Питание устройства осуществляется от сети переменного тока 50 Гц напряжением 220 В. Температурный диапазон, при котором оборудование будет гарантировано работать, составляет от -50 до +50 градусов цельсия. Длина линии от приемопередатчика до распределительной коробки составляет 5м.

Метеоявления, такие как снегопад, буря и другие, могут приводить к снижению уровня принимаемого сигнала и, следовательно, к увеличению количества ошибок.

Поэтому на коротких трассах (сотни метров) рекомендуется использовать АОЛС со светодиодами, а на более длинных с полупроводниковыми лазерами.

У нас расстояние между зданиями составляет 110 метров, поэтому целесообразно использовать АОЛС с полупроводниковыми лазерами, а именно 1000М-АC2 3Speed, который позволяет передавать информацию на 1 - 2 километра.

Второе и третье будут соединены между собой с помощью радиоканала “Point-to-Point”. Он полностью удовлетворяет требованиям к заданию.

Основные характеристики беспроводной системы “Точка-точка”:

– высокая производительность;

– расширенные возможности (использование технологии OFDM и режима MIMO3x3 позволяет оборудованию работать в условиях отсутствия прямой видимости, поддерживая надежное качество соединения, возможность создания многоуровневых классов обслуживания);

– широкий диапазон частот;

– безопасность уровня операторского класса;

– эффективность и простота решения снижает капиталовложения.

Proxim Wireless является ведущим производителем оборудования для беспроводных сетей широкополосного доступа, обеспечивающих передачу видео, голоса, данных и мобильность.

Подсистема управления предназначена для переключения цепей. Она состоит из коммуникационного оборудования, кросс-панелей с разъемами и соединительных кабелей (рatchcord) и объединяет оборудование для компьютерной, телефонной, сигнальной и других видов сетей, исключая силовую. Монтируется подсистема управления на основе неэкранированной витой пары (UTP).

Соединение с провайдером осуществляется воздушным подвесом кабеля. Эта схема представлена в приложении “Схема воздушного подвеса ВОЛС”.

4. Функциональная схема компьютерной сети кампуса

В организации функциональная схема компьютерной сети кампуса имеет иерархическую структуру. Подключение к сети реализовано с помощью маршрутизатора кампуса, который подключен к провайдеру.

К маршрутизатору подключен центральный коммутатор кампуса. А от него реализованы связи с тремя коммутаторами зданий (соединение с коммутатором главного здания, второго здания и третьего здания), которые в свою очередь соединены между собой для повышения производительности и надежности сети.

От коммутаторов зданий идет соединение с коммутаторами этажей соответствующего здания (с коммутатором первого и второго этажа).

От коммутаторов этажей идет соединение с рабочим местом.

В курсовой работе используется набор стандартов передачи данных в компьютерных сетях по технологии Ethernet, а именно Gigabit Ethernet (1 Гбит/с).

Функциональная схема компьютерной сети кампуса представлена в приложении “Функциональная схема компьютерной сети кампуса”.

5. Функциональная схема СКС

Согласно ГОСТу Р 53246-2008 СКС состоит из трех подсистем:

– магистральной кабельной подсистемы первого уровня;

– магистральной кабельной подсистемы второго уровня;

– горизонтальной кабельной подсистемы.

Магистральная кабельная подсистема первого уровня соединяет главный кросс (на функциональной схеме СКС обозначена как “MC”), с промежуточными кроссами (IC), которые расположены в каждом из трех зданий, и включает в себя следующие элементы: кабели магистральной подсистемы первого уровня, коммутационные шнуры и перемычки главного кросса, коммутационное оборудование, на котором расположены кабели магистральной подсистемы первого уровня в главном и промежуточном кроссах.

Магистральная кабельная подсистема второго уровня соединяет промежуточные кроссы (IC) с горизонтальными кроссами (HC) и включает в себя следующие элементы: кабели магистральной подсистемы второго уровня, коммутационные шнуры и перемычки промежуточного кросса, коммутационное оборудование, на котором терминированы кабели магистральной подсистемы второго уровня в промежуточном и горизонтальном кроссах.

Горизонтальная кабельная подсистема соединяет горизонтальные кроссы (HC) с телекоммуникационными розетками на рабочих местах (TO) и включает в себя следующие элементы: кабель горизонтальной подсистемы, коммутационные шнуры и кроссировочные перемычки горизонтального кросса, коммутационное оборудование в горизонтальном кроссе, на котором терминирован кабель горизонтальной подсистемы, телекоммуникационную розетку на рабочем месте, на которой терминирован кабель горизонтальной подсистемы, многопользовательскую розетку на рабочем месте, на которой терминирован кабель горизонтальной подсистемы, консолидационную точку.

От главного кросса так же имеется соединение с демаркационной точкой (DP), при помощи которой сеть организации соединяется с глобальной сетью Интернет.

В организации основной топологией СКС является топология “звезда”, но промежуточные кроссы соединены между собой по топологии “кольцо”, что позволяет повысить пропускную способность сети.

Функциональная схема структурированной кабельной системы представлена в приложении “Функциональная схема СКС”.

6. Обоснование выбора служебного помещения (серверной)

Под техническим помещением СКС понимают служебное помещение, отвечающее определенным требованиям по габаритам, климатическим и другим условиям, оборудованное системами вентиляции, энергоснабжения и связи. Оно предназначается для установки коммутационного и сетевого оборудования и рассматривается как коммуникационная комната.

В данной курсовой работе кроссовая комната расположена на каждом этаже в северо-западной части здания. Для сокращения суммарной длины кабельных каналов кроссовую (и коммутационные шкафы) следует размещать ближе к середине здания. Это снизит расходы на материалы и позволит соблюдать требуемую стандартом длину кабеля для структурированной сети. Но технический план этажей не позволяет сделать это. Поэтому служебное помещение находится на максимальном удалении от канализации, чтобы уберечь дорогостоящее оборудование. Служебное помещение оборудовано коммуникационным шкафом, двухпортовой телекоммуникационной розеткой, для оборудования рабочего места сотрудника, который наблюдает за работой центрального оборудования ЛВС.

Также в ней размещается коммутационное оборудование СКС, сетевые устройства и другие вспомогательные элементы. В кроссовую этажа заводятся горизонтальные кабели рабочих мест, расположенных на том же этаже, а в кроссовую здания - внутренние магистральные кабели СКС, соединяющие ее с кроссовыми этажей.



7. Обоснование выбора системы кабель-каналов (емкость кабель-каналов, тип, фурнитура, производитель)

Горизонтальные каналы должны соединять между собой шкафы (по которым проходят на этажах вертикальные каналы), коммуникационные комнаты и иметь входы во все рабочие и служебные помещения.

Для горизонтальной и магистральной подсистемы будет использоваться неэкранированный медный кабель, 4 пары, категории 5е, для внутренней прокладки фирмы NeoMax. Внешний диаметр кабеля: 5,1 ± 0,2 мм. Это кабели с оболочкой LSZH. Она огнеупорная, низкодымящая, не содержит галогенов, при горении выделяется пониженное количество вредных веществ (нет дыма и сажи).

Для вертикальной подсистемы будет использоваться кабель ОВНВ фирмы Teldor F90040125B, предназначенный для использования в локальных компьютерных и структурированных сетях в качестве распределительного оптического кабеля. Диаметр кабеля составляет 8,5 мм.

Для того, чтобы определить какой кабель-канал надо будет использовать следует рассчитать площадь сечения кабеля, которая вычисляется по формуле (7.1):

(7.1)

где D - диаметр.

Площадь кабеля для горизонтальной и магистральной подсистемы равна 22,05 мм.

Максимальное количество кабелей в магистральном коробе - 33, в горизонтальном - 8. Прокладка кабелей и их количество представлено в приложении “План первого этажа главного здания кампуса”.

Также необходимо учитывать, что пространство между кабелями при соединении их в пучок теряется, поэтому возьмем дополнительно 3%. Тогда необходимое пространство для кабелей в количестве 33 штук будет равно:

мм².

Необходимое пространство для кабелей в количестве 8 штук будет равно:

мм².

Чтобы предусмотреть возможность роста локальной сети, необходимо оставить в резерве еще 40% кабель-канала. Таким образом, конечная площадь магистрального и горизонтального кабель-каналов будут равны:

S_к33 = S₃₃+S₃₃*0,6=1199,2 мм²;

S_к8 = S₈+S₈*0,6=290,72 мм².

Таким образом, для горизонтальной и магистральной сети подходит кабельный канал 75х50мм фирмы Efapel. Этот кабель-канал состоит из основания и крышки 60мм. И представляет собой пластиковый короб с возможностью установки компьютерных розеток. Дополнительно заказываются и поставляются внутренний угол (Efapel 16012 ABR), внешний угол для короба (Efapel 16016 ABR), заглушка для короба (Efapel 16015 ABR).

Розетки имеют размер 45х45 и устанавливаются при помощи специальных суппортов (рамок). Фирма Efapel предоставляет суппорт Efapel 10986 45х45 для кабель-каналов 75х50мм.

В него вставляется лицевая вставка 45x45 для одного модуля формата Keystone Mosaic и лицевая вставка 45x45 для двух модулей формата Keystone Mosaic. Лицевые вставки (адаптеры) имеют шторку, тем самым предотвращают попадания пыли в розеточные гнёзда при отключенном коммутационном патч-корде. В комплекте со вставками прилагаются дополнительные иконки и площадка для маркировки с закрывающейся прозрачной съемной крышкой.

В лицевую вставку подключается модуль-вставка Keystone Jack RJ-45. Используется модуль-вставка Keystone Jack RJ-45 категории 5e. В коммутационных модулях-вставках Keystone Jack RJ-45 с одной стороны 8-ми контактное гнездо, с обратной универсальные врезные коннекторы с контактами IDC (Insulation Displacement Contact - заделка с прорезанием изоляции).

8. Обоснование выбора коммутационного шкафа и коммуникационного оборудования

Важным звеном ЛВС является коммутационный шкаф. Он позволяет компактно и эргономично установить активное оборудование и коммутационные панели. Монтажный шкаф - это закрытая 19-дюймовая конструкция, основу которой составляют корпус с дверями и монтажные направляющие. Выполняется он в настенном или напольном варианте.

Основные функции коммутационного шкафа:

– упрощает процесс тестирования кабеля;

– обеспечивает возможность простой реконфигурации рабочих мест сотрудников;

– увеличивает возможности расширения ЛВС;

– является переходом от одной среды передачи данных к другой;

– является местом коммутации различных типов сигналов;

– объединяет сигналы для передачи по высокоскоростным магистралям сети;

– предотвращает несанкционированное изменение конфигурации ЛВС или доступ к данным в системе.

На каждом этаже здания должны быть предусмотрены шкафы с изолированными стойками (коммутационными шкафами) для оборудования, что ограничит доступ посторонних лиц, повысит надежность и защищенность ЛВС. Система крепления (расключения) кабелей - типа 110, LSA Plus или иная.

В таблице 8.1 представлены элементы коммутационного шкафа с указанием количества юнитов на единицу оборудования.

Таблица 8.1 - Элементы коммуникационного шкафа

Наименование оборудования	Кол-во элементов, шт.	Юнитов на единицу оборудования, U.	Юнитов на все единицы оборудования, U.
Заглушки (резервное место)	1	3	3
Коммутационная панель 24 RJ45	2	1	2
Органайзер для кабеля	2	1	2
Заглушка	2	2	4
Коммутатор кампуса	1	1	1
Коммутатор здания	1	1	1
Коммутатор этажа	1	1	1
Органайзер для кабеля (для коммутаторов)	3	1	3
Заглушка (резервное место)	1	1	1
Маршрутизатор	1	1	1
Органайзер для маршрутизатора	1	1	1
Оптическая коммутационная панель 12 ST	1	1	1
Органайзер для кабеля (для оптической коммутационной панели)	1	2	2
Заглушки (резервное место)	1	4	4
ИБП	1	3	3
Заглушки (резервное место)	1	2	2
Блок розеток	1	1	1
Итого		23
Итого с учетом резерва		33

Из таблицы видно, что высота шкафа должна быть не менее 33 юнитов.

Резерв составляет 30%.

Шкафы в обязательном порядке должны быть укомплектованы: полным комплектом шин заземления, модулем вытяжной вентиляции и датчиком контроля температуры воздуха, фильтром входящего воздуха, средствами герметизации входящих кабелей, запорами с ключами.

Всем этим требованиям удовлетворяет коммутационный шкаф фирмы SYSMATRIX.

SYSMATRIX TR 6033.712 - серверный 19" напольный шкаф 33U, со встроенным модулем из четырех вентиляторов и системой управления AIR CONTROL SYSTEM, габариты - 600x1000x1605мм, объём - 0.32 м3, вес - 109.8 кг, дверь из стекла (блок термоконтроля, четыре вентилятора).

Характеристики шкафа:

– модуль из четырех вентиляторов (воздушный поток 440 м3/час) установлен в крыше шкафа;

– блок термоконтроля (дисплей с настройкой температуры) встроен в крышу шкафа;

– щеточные вводы с органайзером для завода кабеля установлены сверху и снизу;

– передние и задние монтажные оцинкованные профили имеют юнитовую (U) разметку;

– передняя и задняя взаимозаменяемые двери оснащены замками с ключом;

– боковые панели съёмные и оснащены боковыми защёлками и замками с ключом;

– регулируемые роликовые опоры 4шт с фиксатором тормозом (нагрузка 250кг на ролик);

– набор крепежа для монтажа 19" оборудования (винт, шайба, квадратная гайка - все в количестве пятидесяти штук);

– прочный собираемый профильный каркас, статическая нагрузка: 800 кг;

– поставляется в разобранном виде (4 части), для удобства хранения и транспортировки.



9. Описание схемы соединений

В схеме соединений представлена взаимосвязь всего оборудования в кампусе на примере одного здания. В ней показаны типы линий связи между первым и вторым этажами здания, между главным и вторым зданием, между главным и третьим, а также между главным зданием и провайдером. Показана топология подключения абонентских сетевых розеток и иного пассивного сетевого оборудования в коммутационных шкафах.

В первой таблице соединений содержится информация о портах коммутационной панели, которые соединены соответствующим кабелем с соответствующими портами розеток рабочих мест.

Вторая таблица соединений показывает соединение коммутационного шкафа главного здания с коммутационным шкафом второго этажа, с оптическими муфтой в подвальном помещении, которая содержит соединение со вторым зданием, с оптической муфтой на чердачном помещении, которая соединяется с провайдером и с третьим зданием посредством системы ЛАНтастИКа.

Схема соединений и таблица соединений представлены в приложениях “Схема соединений” и “Таблица соединений”.

10. Описание задания на электропитание

Электропитание коммутационного шкафа выполняется по 1 категории надежности согласно ПУЭ и осуществляется от сети переменного тока напряжением 220В, 50 Гц. Максимальная потребляемая мощность для шкафа 33U - 2200 Вт.

Электроприемники 1 категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой повреждение дорогостоящего основного оборудования, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов хозяйства. Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

11. Тестирование элементов СКС

Тестирование элементов СКС проводится для проверки работоспособности системы и для выявления возможных дефектов с целью дальнейшего их устранения. Только после успешного проведения полного тестирования всей системы делается вывод, что элемент структурированной кабельной системы прослужит весь срок предстоящей эксплуатации.

Протокол тестирования кабеля UTP показывает, что данный канал связи работает исправно, ошибок и дефектов не выявлено. В протоколе тестирования видно, что суммарное заключение PASS получили все параметры, участвовавшие в тестировании, поэтому суммарное заключение теста - PASS. Схема разводки, показывающая состояние всех соединений, включая экран, прошла тест (PASS). Длина и допустимый предел прошли тест (PASS). Вносимые потери, а также возвратные потери успешно прошли тест (PASS).

Все жилы соединены друг с другом в правильном порядке, длина кабеля не превышает норму, затухание по разным парам тоже не превышает норму, имеется некоторый запас, сопротивление наводкам на ближнем конце кабеля также в пределах нормы.

Тестирование волоконно-оптических компонентов и систем включает в себя измерение нескольких основных характеристик: данные о вносимых потерях и оптической длине.

Результаты тестирования не должны превышать значений, указанных в ГОСТе Р 53246-2008 “Информационные технологии. Структурированные кабельные системы. Монтаж основных узлов системы. Методы испытания”: 850 и 1300 нм для одномодового волокна. В протоколе указано, что длина волны (Wavelength) равна 1300 нм, а вносимые потери равны 5,7 дБ, что является нормой.

Протокол тестирования оптического кабеля подтверждает успешную работу.

По результатам тестирования СКС является работоспособной. Результаты тестирования содержатся в приложении на двух листах “Тестирование элементов СКС”.

12. Расчет стоимости сетевого оборудования и работ по монтажу СКС (включая расчет кабельной системы и коммуникационных кабель-каналов)

Длина кабеля рассчитывается для каждого помещения по фактическому маршруту прокладки. Результаты количественного расчета кабельной системы кампуса представлены в таблице 12.1.

Таблица 12.1 - Расчет кабельной системы кампуса

Вид соединения, фирменное наименование	Длина кабеля, м	Длина кабеля с учетом запаса 20%, м
Горизонтальная система, UTP 5e Neomax NM10101	3819	4582,8
Вертикальная система, Teldor F90040125B	75,6	90,72
Лантастика	180	216
Point-to-Point	180	216

Прокладывание кабеля через стену осуществляется на расстоянии 0,2 метров от стены или двери. В отверстие вкладывается гофротруба, соответствующего диаметра.

Для прокладки кабеля внутри здания используются кабельные каналы и соответствующая им фурнитура.

Количественный расчет системы кабель-каналов представлен в таблице 12.2.

Таблица 12.2 - Расчет системы коммуникационных кабель-каналов

Элемент системы	Фирменное название	Единица измерения	Кол-во	Количество с запасом 20%
Горизонтальный кабель-канал	75х50мм Efapel	м.	372	446,4
Магистральный кабель-канал	75х50мм Efapel	м.	423	507,6
Заглушка торцевая	Efapel 16015 ABR	шт.	150	180
Внутренний угол	Efapel 16012 ABR	шт.	54	65
Внешний угол	Efapel 16016 ABR	шт.	42	50
Гофротруба	Efapel	м.	2,8	3,36
Суппорт	Efapel 10986 45х45	шт.	150	180
Лицевая вставка (для 1 модуля)	Keystone Jack для 1 модуля	шт.	102	123
Лицевая вставка (для 2 модулей)	Keystone Jack для 2 модулей	шт.	48	58
Модуль-вставка	Keystone Jack RJ-45 кат. 5e Krone type	шт.	150	180

Для дальнейшей реализации структурированной кабельной системы необходимо рассчитать стоимость пассивного сетевого оборудования. Результаты расчетов представлены в таблице 12.3.

Продажа кабеля осуществляется в бухтах. Бухта кабеля - кабель, уложенный в кольцеобразный моток или намотанный на барабан для удобства его транспортировки. Одна бухта кабеля равна 305 метрам кабеля.

Поэтому для горизонтальной системы (кабель равен 4582,8 метра) понадобится шестнадцать бухт, а для вертикальной системы (кабель равен 90,72 метра) понадобится одна бухта.



Таблица 12.3 - Расчет стоимости сетевого оборудования

Вид соединения, фирменное наименование	Ед. измерения	Кол-во	Цена за ед., руб	Общая стоимость, руб.
Горизонтальная система UTP 5e Neomax NM10101	бухта	16	5 450	87200
Вертикальная система Teldor F90040125B	бухта	1	10675	10675
Горизонтальный кабель-канал 75х50мм Efapel	м.	446,4	118	52675,2
Магистральный кабель-канал 75х50мм Efapel	м.	507,6	118	59896
Заглушка торцевая	шт.	40	130	5200
Внутренний угол	шт.	65	120	7800
Внешний угол	шт.	51	120	6120
Гофротруба	м.	3,36	23,7	79,6
Суппорт	шт.	180	103	11124
Лицевая вставка (для 1 модуля)	шт.	123	68	8364
Лицевая вставка (для 2 модулей)	шт.	58	81	4698
Модуль-вставка	шт.	180	72	12960
Итого:	266712,2 руб.

Стоимость сетевого оборудования составляет - 266791,8 руб.

Также проводится расчет стоимость монтажных работ. Результаты расчета представлены в таблице. Все цены приведены в рублях и включают НДС.

Таблица 12.4 - Расчет стоимости монтажных работ

Наименование услуги	Ед. изм.	Цена за единицу, руб.	Кол-во по проекту	Стоимость, руб.
Монтаж кабельного канала: пластик, размер более 40х40мм (высота более 2м)	м.	56,00	954	53424
Укладка кабеля "витая пара" в кабельные каналы	м.	9	954	8586
Прокладка волоконно-оптического кабеля в кабель-канал	м.	80	91	7280
Проход сквозь кирпичное перекрытие (толщиной более 18 см)	шт.	420	84	35280
Установка внутренних розеток: сетевых, телефонных	шт.	34	150	5100
Маркировка и тестирование портов	шт.	28	198	5544
Сборка и монтаж напольного шкафа за 1 шт. (менее 10 единиц)	шт.	840	6	5040
Установка коммутатора в коммутационный шкаф	шт.	168	10	1680
Монтаж коммутационной панели за 1шт.	шт.	14	12	168
Тестирование 1 линии на категорию 5е (с сертификацией)	шт.	200	6	1200
Прокладка волоконно-оптического кабеля в кабель-канал	м.	80	91	7280
Итого:	130582 руб.

Стоимость монтажных работ равна 130582 руб.

Общая стоимость СКС с пассивным оборудованием и монтажными работами составляет 397373,8 рублей.



Заключение

В ходе выполнения курсовой работы была спроектирована структурированная кабельная система для издательской организации “Книжная лавка”.

Проект разработан для кампуса, состоящего из трех двухэтажных зданий, одно из которых находится на большом расстоянии через реку.

При проектировании СКС учитывались основные нормативные документы, регламентирующие различные вопросы администрирования кабельных систем в России: ГОСТ Р 53246-2008 Информационные технологии. Структурированные кабельные системы. Проектирование основных узлов системы и ГОСТ Р 53246-2008 Информационные технологии. Структурированные кабельные системы. Монтаж основных узлов системы. Методы испытания.

Основной технологией построения данной корпоративной сети является Ethernet, которая применяется в соответствии со стандартами ГОСТ Р 53246-2008, ISO/IEC 11801, EIA/TIA-568-A и TIA/EIA-569. Используется только стек протоколов TCP/IP.

Для связи между зданиями используются беспроводная система “ЛАНтастИКа” и радиоканал “Point-to-point”. Также используется ВОЛС в подземной канализации. Связь с провайдером осуществляется посредством ВОЛС с воздушной подвеской.

Был проведен подсчет всех АРМ организации. Также проведен расчет кабельной системы и системы коммуникационных кабель-каналов. Выбран коммутационный шкаф и соответствующее оборудование к нему.

Затем было проведено тестирование оборудования и линий связи. По итогам тестирования СКС признана работоспособной.

Проект предусматривает возможность расширения и роста локальных сетей в течение 7 - 10 лет.

В результате расчетов на реализацию СКС потребуется 397373,8 рублей.



Библиографический список

1 Малютин А.Г. Проектирование структурированной кабельной системы кампусной сети: Методические указания для выполнения курсовой работы/А.Г. Малютин. Омский гос. университет путей сообщения. Омск, 2011.

2 Олифер В.Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов, 2-е изд. / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. СПб.: Питер, 2004.

3 СТП ОмГУПС-1.2-2005. Работы студенческие учебные и выпускные квалификационные: общие требования и правила оформления текстовых документов. - Омский Государственный Университет Путей Сообщения, Омск, 2005. 28с.

4 СТП ОмГУПС-1.1-02. Работы студенческие учебные и выпускные квалификационные: основные положения. - Омский Государственный Университет Путей Сообщения, Омск, 2005. 28с.

5 ГОСТ Р 53246-2008 Информационные технологии. Структурированные кабельные системы. Проектирование основных узлов системы.

6 ГОСТ Р 53246-2008 Информационные технологии. Структурированные кабельные системы. Монтаж основных узлов системы. Методы испытания.

7 Сайт компании Legrand [Электронный ресурс] / URL: http://legrand.ru/ (Дата обращения: 15.12.2015).

8 Lanbi.ru - поставщик сетевого оборудования [Электронный ресурс] /URL: http://lanbi.ru/ (Дата обращения: 13.10.2015).

9 Anlan.ru - дистрибьютор сетевых компонентов [Электронный ресурс] / URL: http://anlan.ru / (Дата обращения: 22.10.2015).

10 Emilink.ru - производство и торговля ВО компонентами [Электронный ресурс] / URL: http://emilink.ru / (Дата обращения: 22.10.2015).

11 Структурированная кабельная система: [Электронный ресурс] // Грин Эффект. 2013-2015. URL: http://www.gr-ef.ru/sks.htm (Дата обращения: 27.11.2015)

12 Надежность разъемов симметричных кабелей: [Электронный ресурс] // EcoLAN - кабельные системы. 2010-2015. URL: http://www.ecolan.ru/imp_info/standarts/review/enclosure_b/ (Дата обращения: 27.11.2015)

13 Электроснабжение первой категории надежности и новая нормативная база по пожарной безопасности: [Электронный ресурс] // Информационно-аналитический портал “Мост безопасности” 2001-2015. URL: http://www.security-bridge.com/biblioteka/stati_po_bezopasnosti/ elektrosnabzhenie_pervoj_kategorii_nadezhnosti_i_novaya_normativnaya_baza_po_pozharnoj_bezopasnosti/ (Дата обращения: 27.11.2015)

14 Тестирование СКС: [Электронный ресурс] // АйэСэМ Компьютерс. 2014-2015 URL: http://www.ism.ru/seti-sks/test-sks/ (Дата обращения: 27.11.2015)

Размещено на Allbest.ru

...