Ребования к качеству компьютерной сети
азработка технического задания на проектирование.
остановка задачи
Требуется спроектировать локальную сеть для двух кабинетов информатики(№2 и №3) средней общеобразовательной школы. Предполагается разместить в этих кабинетах по 10 и 8 компьютеров соответственно, кроме рабочих станций необходимо в серверной комнате кабинета №3 установит сервер.
Данная ЛВС будет использоваться преподавателями информатики, учениками, возможно, преподавателями других дисциплин.
Локальная сеть должна обеспечивать выполнение следующих функций:
§ Реализация учебного процесса
§ Проведение практических и лабораторных работ по информатики
§ Организация учебного процесса, подготовка к проведению практических заданий
§ Предоставление пользователю доступа к сети Internet
§ Администрирование сети
§ Проведение профилактических и ремонтных работ
сследование объекта автоматизации
2.2.1 Организационная структура (отделы и должности)
 |
 |
2.2.2 Конфигурация ПК (имя, ТО, ПО – в виде таблицы)
Таблица 1- техническое обеспечение компьютерных кабинетов школы.
| № ПК | Процессоры | ОЗУ, Мб | Объём HDD, Гб | Сетевой адаптер |
| 1-10 17-18 | Intel Pentium 4 | 120 Гб | IBM 100/10 EtherJet PCI Adapter with Wake-On-LAN | |
| Intel Pentium 4 | 500 Гб | IBM 100/10 EtherJet PCI Adapter with Wake-On-LAN |
Таблица 2 – установленное программное обеспечение
| № ПК | Сетевое ПО | Операционная система |
| 1-18 | Internet Explorer MS OutLook 2007 Borland Turbo Pascal 7 Adobe Illustrator CS3 CorelDRAW X3 Adobe Photoshop CS3 | Windows XP Proffesional |
| Windows Server 2003 |
2.2.3 План помещений (в масштабе) с размещенными на нем ПК
На плане помещения показано расположение кабинетов и размещение в них компьютеров, указаны размеры помещения (Приложение А)
ребования к качеству компьютерной сети
2.3.1 Производительность - это одно из основных свойств распределенных систем, к которым относятся компьютерные сети. Это свойство обеспечивается возможностью распараллеливания работ между несколькими компьютерами сети.
2.3.2 Требования к надёжности
Существует несколько основных характеристик производительности сети:
1)Время реакции
Время реакции определяется как интервал времени между возникновением запроса пользователя к какой-либо сетевой службе и получением ответа на этот запрос.
2)Пропускная способность
Пропускная способность отражает объем данных, переданных сетью или ее частью в единицу времени
3)Задержка передачи
Задержка передачи определяется как задержка между моментом поступления пакета на вход какого-либо сетевого устройства или части сети и моментом появления его на выходе этого устройства
2.3.3 Требования к производительности
Для оценки надежности автоматизированных систем применяется следующий набор характеристик
1)Готовность или коэффициент готовности означает долю времени, в течение которого система может быть использована
2)Сохранность данных и защиту их от искажений.
3)Вероятность доставки пакета узлу назначения без искажений
4)Безопасность ,то есть способность системы защитить данные от несанкционированного доступа
5)Отказоустойчивость .В сетях под отказоустойчивостью понимается способность системы скрыть от пользователя отказ отдельных ее элементов
3) Масштабируемость.
Система называется масштабируемой, если она способна увеличивать производительность пропорционально дополнительным ресурсам.
4) Пропускная способность.
Пропускная способность сети определяется количеством информации, переданной через сеть или ее сегмент в единицу времени.
5) Прозрачность сети.
Прозрачность сети предполагает скрытие (невидимость) особенностей сети от конечного пользователя. Пользователь обращается к ресурсам сети как к обычным локальным ресурсам компьютере, на котором он работает.
6)Управляемость.
Управляемость сети подразумевает возможность централизованно контролировать состояние основных элементов сети, выявлять и разрешать проблемы, возникающие при работе сети, выполнять анализ производительности и планировать развитие сети
7)Совместимость
Совместимость или интегрируемость означает, что сеть способна включать в себя самое разнообразное программное и аппаратное обеспечение, то есть в ней могут сосуществовать различные операционные системы, поддерживающие разные стеки коммуникационных протоколов, и работать аппаратные средства и приложения от разных производителей
[Олифер]
3.2 Выбор активного оборудования(модели и кол-во сетевых адаптеров и коммутаторов, указать технические характеристики – в виде таблицы)
3.2.1 Выбор коммутатора
Для построения сети необходимо выбрать оптимальное активное коммутационное оборудование. Рассмотрим в таблице 4 три возможных для использования коммутатора:
Таблица 4 - Выбор коммутатора
| Модель | D-Link Systems DES-3216 | Cisco Systems Catalyst 2916M XL | HP J2980A AdvanceStack 10/100 LAN Switch-16 |
| Скорость пересылки | 148000 pacets/sec | 14880 pacets/sec | 14880 pacets/sec |
| Размер МАС-адресов таблицы |
Продолжение таблицы 4
| Количество портов | |||
| Поддерживаемые протоколы | RMON, SNMP, TFTP | SNMP | SNMP, Telnet |
| Цена | 2000 руб. | 2100 руб. | 2050 руб |
Оптимальным выбором будет коммутатор D-Link Systems DES-3216 т.к. его характеристики по всем критериям не уступает конкурентам и цена на него сравнительно дешевле. Поэтому для построения нашей сети потребуется 2 коммутатора этой модели.
3.2.2 Выбор сетевого адаптера
Таблица 5- Выбор сетевого адаптера
| Производитель | IBM |
| Модель | EtherJet 10/100 |
| Тип поставки | 1 шт. (техническая упаковка) |
| Основные характеристики | |
| Тип сетевого адаптер для ПК | - съемная карта - с интерфейсом PCI |
| Тип сети | - Ethernet - Fast Ethernet |
| Кол-во портов | |
| Скорость передачи данных | 10/100 Мбит/сек. |
| Макс. скорость передачи (WAN) | 100 Мбит/сек. |
Продолжение таблицы 5
| Среда передачи | Ethernet 10baseT - категория 3/4/5 НВП - скорость передачи до 10 Мбит/сек. - длина сегмента до 100 м - Ethernet 100BaseT - категория 5 НВП - скорость передачи до 100 Мбит/сек. - длина сегмента до 100 м |
| Дополнительные характеристики | |
| Сетевые стандарты | - IEEE 802.3 (Ethernet) - IEEE 802.3u (Fast Ethernet) |
| Интерфейсы | Ethernet 10/100BaseT • RJ-45 |
| Цена | 700 руб. |
3.3 Выбор кабельных линий связи.
В качестве линий связи использую витую пару.
Таблица 6 - Характеристики витой пары
| Тип кабеля | UTP |
| Категория | CAT 5E |
| Диаметр проводника | 0,51мм |
| Материал проводника | Композит (алюминий 67%, медь 33%) |
| Материал оболочки | ПВХ |
| Количество пар | 4 пары |
| Цвет оболочки | Белый |
| Упаковка | Бухта 305м |
| Вес | 8кг |
| Цена | 5 руб/м |
3.4 Выбор сетевых протоколов (наименование и назначение)
Стек TCP/IP на нижнем уровне поддерживает все популярные стандарты физического и канального уровней: для локальных сетей - это Ethernet, Token Ring, FDDI, для глобальных - протоколы работы на аналоговых коммутируемых и выделенных линиях SLIP, РРР, протоколы территориальных сетей Х.25 и ISDN.
Основными протоколами стека, давшими ему название, являются протоколы IP и TCP. Эти протоколы в терминологии модели OSI относятся к сетевому и транспортному уровням соответственно.
Сетевой уровень (IP-протокол) – этот уровень обеспечивает возможность соединения и выбор маршрута между двумя конечными системами, подключенными к разным подсетям (сегментам), которые могут быть разделены множеством подсетей и могут находиться в разных географических пунктах. Протоколы маршрутизации позволяют сети из маршрутизаторов выбирать оптимальные маршруты через связанные между собой подсети.
Транспортный уровень (TCP-протокол). Транспортный уровень обеспечивает интерфейс между процессами и сетью, устанавливает логические каналы между процессами и обеспечивает передачу по этим каналам информационных блоков. Эти логические каналы называются транспортными. [Олифер]
ПК1 - 192.168.10.1/255.255.255.0
ПК2- 192.168.10.2/255.255.255.0
ПК3 -192.168.10.3/255.255.255.0
ПК4 - 192.168.10.4/255.255.255.0
ПК5- 192.168.10.5/255.255.255.0
ПК6 -192.168.10.6/255.255.255.0
ПК7 - 192.168.10.7/255.255.255.0
ПК8 -192.168.10.8/255.255.255.0
ПК9- 192.168.10.9/255.255.255.0
ПК10 -192.168.10.10/255.255.255.0
ПК11 -192.168.10.11/255.255.255.0
ПК12 - 192.168.10.12/255.255.255.0
ПК13 - 192.168.10.13/255.255.255.0
ПК14 - 192.168.10.14/255.255.255.0
ПК15 - 192.168.10.15/255.255.255.0
ПК16 - 192.168.10.16/255.255.255.0
ПК17 - 192.168.10.17/255.255.255.0
ПК18 -192.168.10.18/255.255.255.0
Server - 192.168.10.0/255.255.255.0
Рисунок 1.1 – Назначение IP адресов
Таблица 7 – Определение типов трафика
| Узлы станции | Тип трафика |
| Все компьютеры сети между собой | - LAN peer-to-peer traffic - Small office - InterLAN traffic - Small office peer-to-peer - Small interLAN traffic |
МОУ «СОШ№2»- 3 этажное здание, стены железобетонные, общая площадь здания составляет 4953.3 кв. м., включая в себя 38 учебных и административных помещений, спортзал, актовый зал, малый спортивный зал, музейная комната, столовая.
2.8 Анализ работы сети на основе имитационной модели
2.8.1 Определение статистических характеристик сети при различных параметрах трафика
Увеличение интенсивности и размера пакетов трафика сети приводит к увеличению нагрузок. Сделаем анализ на основе имитационной модели. Сначала проверим статистические характеристики сети при малой интенсивности и размере пакетов трафика. Результат представлен на рисунке (номер). Затем увеличим до средней интенсивности и размера пакетов трафика. Изменения характеристик видим на рисунке (номер). Затем увеличиваем до максимальной интенсивности и размера пакетов трафика. Характеристики в этом случаи представлены на рисунке (номер).
Рисунок - Работа сети при малой интенсивности и размере пакетов трафика
Рисунок - Работа сети при средней интенсивности и размере пакетов трафика
Рисунок - Работа сети при большой интенсивности и размере пакетов трафика
2.8.2 Анализ работы сети при обрывах на различных участках линий связей
1) При обрыве связи на любой рабочей станции, кроме сервера сеть будет продолжать работать без данного ПК.
(рисунок подпиши)
Рисунок 1.2 - Работа сети при обрыве на одной из рабочих станций
2) При обрыве связи с сервером сеть будет продолжать работать, но не корректно, пакеты посылаемые сервером не будут доходить до рабочих станций.
Рисунок 1.3 - Работа сети при обрыве связи с сервером
3) При обрыве связи между коммутаторами будет невозможно взаимодействие между компьютерами одной подсети с компьютерами другой подсети, но станции каждой подсети будут взаимодействовать между собой
Рисунок 1.4 - Работа сети при обрыве связи между коммутаторами