Необходимость внедрения компьютерной техники в учебный процесс уже ни у кого не вызывает сомнения.Очевидным является факт, что наши школы имеют различное оснащение компьютерной техникой. Различия проявляются во всем: в количестве компьютеров, в их аппаратной конфигурации, в составе периферийного оборудования (принтеров, сканеров и т. п.), в наличии локальной сети и подключения к Интернету.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Локальная компьютерная сеть как основа информационного центра школы.

Необходимость внедрения компьютерной техники в учебный процесс уже ни у кого не вызывает сомнения. Основные задачи, которые наиболее эффективно можно решить только путем реального и качественного использования средств ВТ, информационных ресурсов в образовательном процессе:

• Управление ОУ – обработка и анализ информации, работа с базами данных.

• Профильное, предметное обучение, инновационная деятельность с привлечением всей имеющейся учебной и методической информации.

• Работа школьной медиатеки
• Подготовка учебных курсов
• Активная работа в едином информационном пространстве с помощью сети Интернет и средств телекоммуникации

Очевидным является факт, что наши школы имеют различное оснащение компьютерной техникой. Различия проявляются во всем: в количестве компьютеров, в их аппаратной конфигурации, в составе периферийного оборудования (принтеров, сканеров и т. п.), в наличии локальной сети и подключения к Интернету.

Существует три основные категории школ по физической организации информационной среды:

• школы, оснащённые одним или несколькими компьютерами, не связанными между собой локальной сетью;
• школы, имеющие компьютерные классы на основе одноранговых сетей;
• школы, в которых функционирует сеть образовательного учреждения - несколько компьютерных классов и компьютеров администрации, связанных между собой локальной сетью с выделенным сервером.

Одиночные компьютеры	Представляют собой стенд для решения как образовательных, так и административных задач пользователями разной подготовленности, и являются хранилищами разнообразных данных. Непосредственный обмен данными между компьютерами и групповая работа невозможны
Компьютерный класс на основе одноранговой сети	Как правило, схожая по аппаратной платформе техника, связанная одноранговой локальной сетью. Решаемые задачи также многообразны, есть возможность распределять нагрузку между компьютерами, обеспечить непосредственный обмен данными, организовать групповую работу
Информационная среда образовательного учреждения на базе сети с выделенным сервером	В общем случае объединенная в сеть различная техника, не сгруппированная в одном помещении (классе). Есть возможность разделить компьютеры по типам решаемых задач (допустим, учебные - отдельно, административные - отдельно) или, при наличии нескольких компьютерных классов - по типам учебных задач. Разграничение прав пользователей, иерархия доступа к информации, организация многоуровневой групповой работы в сети

Традиционно, в информационные ресурсы школы входят:

• школьная библиотека,
• учебные кабинеты,
• учебное телевидение,
• архивы.

Сейчас добавляются новые ресурсы:

• медиатека,
• Web сайт школы,
• файловые архивы..
• правовые базы данных
• ресурсы Интернет

Медиатека обычно состоит из справочников, энциклопедий, словарей в книжном формате, компьютерных обучающих программ на дискетах, компакт дисках, образовательных видеофильмов. В наших условиях возможно слияние медиатеки со школьной библиотекой или создание общей медиатеки в Информационном центре. (Основой может стать: Федеральный комплект электронных учебников и др.)

Одним из показателей освоения компьютерной техники администрацией школы, учителями - предметниками, школьниками, является создание школьного образовательного Web - сайта, расположенного в школьном локальном варианте или в сети Интернет. От содержания, организационной структуры и функционирования образовательного сайта школы зависит успех взаимодействия школы с родителями,учащимися и вообще с внешним миром.

Файловый архив - это те материалы, которые могут быть как организованы в виде баз данных, так просто как цифровой архив школы - копилка педагогического опыта(различные конспекты открытых уроков, внеклассных мероприятий,фотоматериалы и т.д.);

Правовые базы данных - это базы данных типа Гарант, Консультант+,

система RELFW и другие, информация из которых позволит принимать правильные выверенные решения администрации школ.

В образовании необходимо исходить из того, что средства ИКТ и ВТ должны реализовываться участниками образовательного процесса следующим образом :

• преподавателю при подготовке занятий , систематизации и создании учебно –

методических материалов, как рабочий инструмент.

• учащемуся осваивать новый материал, овладевать новыми технологиями, активно участвовать учебно-воспитательном процессе.
• администрации эффективно управлять образовательным процессом и вовремя

принимать действенные управленческие решения.

Если раньше каналами доставки информации в школе являлись:

• телефон (внешний, внутренний),
• громкая связь,
• стенды,
• доска объявлений,
• совещания,
• почта,

то сейчас добавляются:

• компьютерная локальная сеть школы на основе Интернет технологий (intranet),
• собственно сама сеть Интернет,
• электронная почта,
• сетевые дискуссии (чаты),
• элементы (видео)конференций

Для обеспечения возможности эффективного использования ИКТ в системе образования школы необходима:

• работа информационного
• образовательного центра на базе
• учебного заведения (не просто 1 компьютерный класс)
• ведение систематической работы
• по привлечению в образование
• специалистов ИКТ, переподготовка кадров и повышение эффективности образовательной деятельности.

Особенно остро сейчас стоит вопрос о возможностях школы работать с помощью современных средств телекоммуникаций. Ведь самая оперативная и полная информация доступна, только если имеются как средства, так и возможности использования коммуникационных технологий.

Именно работа в среде Интернет предоставляет практически ни в чем не ограниченные возможности творчества как учащихся, так и педагогов.

Рядом умный, знающий помощник – учитель плюс возможность использовать накопленный мировой опыт и знания из любых областей науки и общественной жизни.

Это такой мощный инструмент воздействия на умы, что недооценивать экономический и политический потенциал современных телекоммуникационных проектов просто стыдно и обидно.

На начало 2012 года в России количество пользующихся Интернетом не реже одного раза в три месяца оценивается в 5,5 млн. человек из них 4 млн 252 тыс. человек – жители крупных и средних городов (от 100 тыс. жителей и более.)

Плотность интернетизации на 1000 человек:

Татарстан -20

Самарская область – 7

Башкортостан – 12

Марий Эл -13

Санкт-Петербург – 29

Москва -93 пользователя.

Немного о месте сети Интернет в образовании.

На сегодняшний день я вижу использование Интернет - технологий в школе следующим образом:

• Доступ в Интернет обеспечивается по потребностям (разумным, обоснованным, но все же по потребностям);
• Любой учитель (на первых порах по желанию) и тем более обязательно администратор имеет реальную возможность использовать ресурсы Интернет для решения учебно-методических, воспитательных проблем и для управленческих целей, для получения консультаций, в том числе в режиме on-line, для общения с коллегами;
• Учащиеся школы получают реальную и постоянную возможность (под руководством и при непосредственном участии педагога) использовать Интернет - технологии для поиска информации, для участия в реализации Интернет - проектов, для общения со сверстниками, особенно с зарубежными. И в основном в школьных медиацентрах;
• Создание внутришкольной локальной сети и единой районной образовательной сети с возможностью выхода в Интернет с рабочего места каждого учителя, обеспечение учителю возможности постоянной работы с домашним компьютером, имеющим выход в Сеть. И естественно связь родитель – ученик – учитель – администратор на персонифицированном уровне со своими правами и возможностями, например по типу « NET-school».

Информация – чуть ли не главная ценность в наше время. И количество ее с каждым днем все возрастает. Достижения, имеющиеся в настоящее время в области информатизации, обусловлены в первую очередь высочайшим уровнем аппаратного и программного обеспечения современных коммуникационных технологий. Цифровое будущее, о котором думалось и мечталось, становится привычным цифровым настоящим. Сейчас уже никого не удивишь ни персональным компьютером, ни Интернетом, ни мобильником, ни другим цифровым устройством.

При реализации учебного процесса по информатике на современном этапе перед руководством школы в области информатизации и учителем информатики возникает ряд проблем, которые требуют разрешения. Среди них можно выделить две основные – потребность в периодическом обновлении программного обеспечения, что влечет за собой финансовые затраты, и создание информационно- образовательной среды, которая, согласно закону об образовании включает в себя электронные информационные ресурсы, электронные образовательные ресурсы, совокупность информационных технологий, телекоммуникационных технологий, соответствующих технологических средств и обеспечивающей освоение обучающимися образовательных программ в полном объеме независимо от их мест нахождения.

Одним из методов решения указанных проблем являются облачные технологии. Понятие облачные технологии обрели свою популярность сравнительно недавно, а самое интересное, использовалось нами уже достаточно давно. Регистрируя адрес своей первой электронной почты мы, сами того не подозревая, становились пользователями облачных сервисов. Термин «облачные сервисы» (англ.- сloud сomputing) применим для любых сервисов, которые предоставляются через сеть Интернет.

Суть работы данных сервисов состоит в том, что вся информация обрабатывается и хранится на удаленном компьютере сети Интернет, как в случае с ящиком Вашей электронной почты. Все Ваши письма хранятся на сервере поставщика почты, а не на Вашем компьютере. Удаляя и перемещяя письма, Вы лишь даете нужные команды серверу почты, используя свой компьютер. Сам процесс удаления и перемещения писем осуществляется непосредственно почтовым сервером.

Как пример использования облачных технологий в образовании, можно назвать электронные дневники и журналы, личные кабинеты для учеников и преподавателей, интерактивная приемная и другое. Это и тематические форумы, где ученики могут осуществлять обмен информацией. Это и поиск информации, где ученики могут решать определенные учебные задачи даже в отсутствии педагога или под его руководством.

Для этого можно использовать:

Компьютерные программы

Электронные учебники

Диагностические, тестовые и обучающие системы

Прикладные и инструментальные программные средства

Телекоммуникационные системы(электронную почту, телеконференции

Электронные библиотеки и другое.

Благодаря современным технологиям и сервисам, предоставляемым посредством сети Интернет, можно создавать, редактировать, хранить и осуществлять совместную работу над различными документами на сервисе Google. Дети чтобы пользоваться облачным сервисом Google Docs создали свои аккаунты. После того как вход в аккаунт Google был выполнен, выполнялся вход в Документы Google и перед ними открывался рабочий стол сервиса. У облачных технологий есть одна особенность «совместный доступ» предоставляет другим пользователям возможность просматривать или редактировать документ. В «совместном доступе» учащиеся смогли сделать лабораторные работы, которые находились у преподавателя и обратно создали «совместный доступ» учителю, для оценки их деятельности.

Достоинство облачных технологий налицо. Теперь Вам не надо покупать производительный и дорогостоящий компьютер, а также массу программ и приложений для него, необходим лишь простенький компьютер с доступом в Сеть, обо всем остальном (обработка, хранение и резервирование информации) позаботится «облако». Вы не привязаны к своему компьютеру, так как для получения необходимой информации, Вам нужно лишь помнить данные (логин, пароль) для доступа к сервису и любой компьютер с доступом в Интернет.

К недостаткам можно отнести лишь то, что Ваша информация хранится непосредственно не у Вас, а на удаленном компьютере. Но и это спорно, так как все сервисы заботятся о сохранении и нераспространении данных своих клиентов, ведь понятие деловой репутации еще никто не отменял.

Таким образом, использование облачных технологий на основе интернет сервисов в процессе обучения информатике дает такие возможности, как выполнение различных учебных заданий в формате реального времени с помощью сетевых редакторов, отсутствие затрат на обновление коммерческих лицензий программного обеспечения, обеспечение открытости и доступности учебных материалов, выполнения сетевых групповых проектов. Большинство специалистов по развитию коммуникационных технологий говорит о том, что со временем все пользователи предпочтут перейти на облачные технологии.

0

Курсовая работа

Проектирование ЛВС в общеобразовательной средней школе

Введение 3

1. Создание ЛВС в школе 4
2. Конструкторская часть 8

2.1 Выбор и обоснование технологии построения ЛВС 8

2.2 Анализ среды передачи данных 8

2.3 Топология сети 8

2.4 Метод доступа 9

1. Выбор и обоснование аппаратного обеспечения сети 10

3.1 Коммуникационные устройства 10

3.2 Сетевое оборудование 13

3.3 Планировка помещений 16

3.4 Расчет количества кабеля 19

1. Инструкция по монтажу сети 22
2. Расчет стоимости оборудования 30

Заключение 31

Список литературы 33

Введение

Локальная вычислительная сеть - это совместное подключение нескольких компьютеров к общему каналу передачи данных, благодаря которому обеспечивается совместное использование ресурсов, таких, как базы данных, оборудование, программы. С помощью локальной сети удаленные рабочие станции объединяются в единую систему, имеющую следующие преимущества:

1. Разделение ресурсов - позволяет совместно использовать ресурсы, например, периферийные устройства (принтеры, сканеры), всеми станциями, входящими в сеть.
2. Разделение данных - позволяет совместно использовать информацию, находящуюся на жестких дисках рабочих станций и сервера.
3. Разделение программных средств - обеспечивает совместное использование программ, установленных на рабочих станциях и сервере.
4. Разделение ресурсов процессора - возможность использования вычислительных мощностей для обработки данных другими системами, входящими в сеть.

Разработка локальной вычислительной сети будет вестись в здании общеобразовательной школы.

Цель данной работы- расчет технических характеристик разрабатываемой сети, определение аппаратных и программных средств, расположение узлов сети, каналов связи, расчет стоимости внедрения сети.

1. Создание ЛВС в школе

За последние годы произошло коренное изменение роли и места персональных компьютеров и информационных технологий в жизни общества. Современный период развития общества определяется как этап информатизации. Информатизация общества предполагает всестороннее и массовое внедрение методов и средств сбора, анализа, обработки, передачи, архивного хранения больших объемов информации на базе компьютерной техники, а также разнообразных устройств передачи данных, включая телекоммуникационные сети.

Концепция модернизации образования, проект “Информатизация системы образования” и, наконец, технический прогресс ставят перед образованием задачу формирования ИКТ - компетентной личности, способной применять знания и умения в практической жизни для успешной социализации в современном мире.

Процесс информатизации школы предполагает решение следующих задач:

• развитие педагогических технологий применения средств информатизации и коммуникации на всех ступенях образования;
• использование сети Интернет в образовательных целях;
• создание и применение средств автоматизации психолого-педагогических тестирующих, диагностирующих методик контроля и оценки уровня знаний обучаемых, их продвижения в учении, установления уровня интеллектуального потенциала обучающегося;
• автоматизация деятельности административного аппарата школы;
• подготовка кадров в области коммуникативно-информационных технологий.

Локальная сеть объединяет компьютеры, установленные в одном помещении (например, школьный компьютерный класс, состоящий из 8—12 компьютеров) или в одном здании (например, в здании школы могут быть объединены в локальную сеть несколько десятков компьютеров, установленных в различных предметных кабинетах).

Локальная вычислительная сеть, ЛВС (англ. Local Area Network, LAN) компьютерная сеть, покрывающая относительно небольшую территорию.

В небольших локальных сетях все компьютеры обычно равноправны, т. е. пользователи самостоятельно решают, какие ресурсы своего компьютера (диски, каталоги, файлы) сделать общедоступными по сети. Такие сети называются одноранговыми.

Для увеличения производительности локальной сети, а также в целях обеспечения большей надежности при хранении информации в сети некоторые компьютеры специально выделяются для хранения файлов или программ-приложений. Такие компьютеры называются серверами, а локальная сеть — сетью на основе серверов.

Типичная школьная локальная сеть выглядит следующим образом. Имеется одна точка выхода в Интернет, к которой подключается соответствующий маршрутизатор (ADSL или Ethernet). Маршрутизатор связан с коммутатором (свичем), к которому уже подключаются пользовательские ПК. На маршрутизаторе практически всегда активирован DHCP-сервер, что подразумевает автоматическую раздачу IP-адресов всем пользовательским ПК. Собственно, в таком решении есть как свои плюсы, так и минусы. С одной стороны, наличие DHCP-сервера упрощает процесс создания сети, поскольку нет необходимости вручную производить сетевые настройки на компьютерах пользователей. С другой стороны, в условиях отсутствия системного администратора вполне типична ситуация, когда никто не знает пароля доступа к маршрутизатору, а стандартный пароль изменен. Казалось бы, зачем вообще нужно «лезть» в маршрутизатор, если и так все работает? Так-то оно так, но бывают неприятные исключения. К примеру, количество компьютеров в школе увеличилось (оборудовали еще один класс информатики) и начались проблемы с конфликтами IP-адресов в сети. Дело в том, что неизвестно, какой диапазон IP-адресов зарезервирован на маршрутизаторе под раздачу DHCP-сервером, и вполне может оказаться, что этих самых IP-адресов просто недостаточно. Если такая проблема возникает, то единственный способ решить ее, не залезая при этом в настройки самого маршрутизатора, — это вручную прописать все сетевые настройки (IP-адрес, маску подсети и IP-адрес шлюза) на каждом ПК. Причем, дабы избежать конфликта IP-адресов, сделать это нужно именно на каждом ПК. В противном случае назначенные вручную IP-адреса могут оказаться из зарезервированного для раздачи DHCP-сервером диапазона, что со временем приведет к конфликту IP-адресов.

Другая проблема заключается в том, что все компьютеры, подключенные к коммутатору и соответственно имеющие выход в Интернет через маршрутизатор, образуют одну одноранговую локальную сеть, или просто рабочую группу. В эту рабочую группу входят не только компьютеры, установленные в школьном компьютерном классе, но и все остальные компьютеры, имеющиеся в школе. Это и компьютер директора, и компьютер завуча, и компьютеры секретарей, и компьютеры бухгалтерии (если таковая имеется в школе), и все остальные компьютеры с выходом в Интернет. Конечно, было бы разумно разбить все эти компьютеры на группы и назначить каждой группе пользователей соответствующие права. Но, как мы уже отмечали, никакого контроллера домена не предусмотрено, а потому реализовать подобное просто не удастся. Конечно, эту проблему можно было бы частично решить на аппаратном уровне, организовав несколько виртуальных локальных сетей (VLAN) и тем самым физически отделив ученические ПК от остальных компьютеров. Однако для этого нужен управляемый коммутатор (или хотя бы Smart-коммутатор), наличие которого в школе — большая редкость. Но даже если такой коммутатор и имеется, то нужно еще уметь настраивать виртуальные сети. Можно даже не использовать виртуальные сети, а установить дополнительный маршрутизатор и коммутатор и применять различную IP-адресацию (IP-адреса из разных подсетей) для компьютеров в классе информатики и всех остальных компьютеров. Но опять-таки это требует дополнительных затрат на приобретение соответствующего оборудования и опыта по настройке маршрутизаторов. К сожалению, решить проблему разделения школьных компьютеров на изолированные друг от друга группы без дополнительных финансовых затрат нельзя (наличие управляемого коммутатора в школе. исключение из правил). В то же время подобное разделение и не является обязательным. Если рассматривать необходимость такого разделения с точки зрения сетевой безопасности, то проблему безопасности компьютеров учителей и администрации от посягательств со стороны учеников можно решить и другим способом.

1. Конструкторская часть

2.1 Выбор и обоснование технологии построения ЛВС.

Основным назначением проектируемой вычислительной сети является обеспечение коммуникации между компьютерами сети и предоставление воз-можности передачи файлов на скорости до 100 Мбит/с. Таким образом, для построения ЛВС для всех отделов здания будет использоваться технология Fast Ethernet.

Технологии построения ЛВС. В данной работе для построения сети будет использоваться технология Fast Ethernet, обеспечивающая скорость передачи данных 100 Мбит/с. Также будет применена топология «звез-да» с использованием в качестве линий связи неэкранированной витой пары ка-тегории CAT5.

2.2 Анализ среды передачи данных.

Для передачи данных в Fast Ethernet будет применяться стандарт 100 Base-TX. Используется 4-парный ка-бель категории CAT5. В передаче данных участвуют все пары. Параметры:

 скорость передачи данных: 100 Мбит/с;

 тип используемого кабеля: неэкранированная витая пара категории CAT5;

 максимальная длина сегмента: 100 м.

2.3 Топология сети.

Топология сети определяется размещением узлов в сети и связей между ними. Термин «топология сети» относится к пути, по кото-рому данные перемещаются в сети. Для технологии Fast Ethernet будет использоваться топология «звезда».

Для построения сети со звездообразной архитектурой в центре сети необходимо разместить концентратор (коммутатор). Его основная функция -обеспечение связи между компьютерами, входящими в сеть. То есть все компьютеры, включая файл-сервер, не связываются непосредственно друг с другом, а присоединяются к концентратору. Такая структура надежнее, поскольку в случае выхода из строя одной из рабочих станций все остальные сохраняют работоспособность. Топология в виде звезды является наиболее быстродействующей из всех топологий вычислительных сетей, поскольку передача данных между рабочими станциями проходит через центральный узел (при его хорошей производительности) по отдельным линиям, используемым только этими рабочими станциями. Частота запросов передачи информации от одной станции к другой, невысокая по сравнению с достигаемой в других топологиях.

2.4 Метод доступа.

В сетях Fast Ethernet используется метод доступа CSMA/CD. Основная концепция этого метода заключается в следующем:

Все станции прослушивают передачи по каналу, определяя состояние канала;

Проверка несущей;

Начало передачи возможно лишь после обнаружения свободного состо-яния канала;

Станция контролирует свою передачу, при обнаружении столкновения (коллизии) передача прекращается и станция генерирует сигнал столкновения;

Передача возобновляется через случайный промежуток времени, дли-тельность которого определяется по специальному алгоритму, если канал в этот момент окажется свободным;

Несколько неудачных попыток передачи интерпретируются станцией как отказ сети.

Даже в случае CSMA/CD может возникнуть ситуация коллизии, когда две или больше станций одновременно определяют свободный канал и начинают по-пытку передачи данных.

1. Выбор и обоснование аппаратного обеспечения сети

3.1 Коммуникационные устройства

Выбор сетевого адаптера.

Сетевой адаптер - 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. Сетевой адаптер подключается посредством шины PCI на материнскую плату.

Сетевой адаптер обычно выполняет следующие функции:

• оформление передаваемой информации в виде кадра определенного формата.
• получение доступа к среде передачи данных.
• кодирование последовательности бит кадра последовательностью электрических сигналов при передаче данных и декодирование при их приеме.
• преобразование информации из параллельной формы в последовательную и обратно.
• синхронизация битов, байтов и кадров.

В качестве сетевых адаптеров выбираются сетевые платы TrendNet ТЕ 100-PCIWN.

Выбор концентратора (коммутатора).

Концентратор (повторитель), является центральной частью компьютерной сети в случае реализации топологии «звезда».

Основная функция концентратора - повторение сигналов, поступающих на его порт. Повторитель улучшает электрические характеристики сигналов и их синхронность, и за счет этого появляется возможность увеличивать общую длину кабеля между самыми удаленными в сети узлами.

Многопортовый повторитель часто называют концентратором или хабом, 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.

Отрезки кабеля, соединяющие два компьютера или какие либо два других сетевых устройства, называются физическими сегментам, поэтому концентраторы и повторители, которые используются для добавления новых физических сегментов, являются средством физической структуризации сети.

Концентратор - устройство, у которого суммарная пропускная способность входных каналов выше пропускной способности выходного канала. Так как потоки входных данных в концентраторе больше выходного потока, то главной его задачей является концентрация данных.

Концентратор является активным оборудованием. Концентратор служит центром (шиной) звездообразной конфигурации сети и обеспечивает подключение сетевых устройств. В концентраторе для каждого узла (ПК, принтеры, серверы доступа, телефоны и пр.) должен быть предусмотрен отдельный порт.

Коммутаторы.

Коммутаторы контролируют сетевой трафик и управляют его движением, анализируя адреса назначения каждого пакета. Коммутатор знает, какие устройства соединены с его портами, и направляет пакеты только на необходимые порты. Это дает возможность одновременно работать с несколькими портами, расширяя тем самым полосу пропускания.

Таким образом, коммутация уменьшает количество лишнего трафика, что происходит в тех случаях, когда одна и та же информация передается всем портам,

Коммутаторы и концентраторы часто используются в одной и той же сети; концентраторы расширяют сеть, увеличивая число портов, а коммутаторы разбивают сеть на небольшие, менее перегруженные сегменты. Однако применение коммутатора оправдано лишь в крупных сетях, т. к, его стоимость на порядок выше стоимости концентратора.

Коммутатор следует использовать в случае построения сетей, число рабочих станций в которой составляет более 50, к которому можно отнести и наш случай, вследствие чего выбираем коммутаторы D-Link DES-1024D/E, 24-port Switch 10/100Mbps.

3.2 Сетевое оборудование

Выбор типа кабеля.

Сегодня подавляющее большинство компьютерных сетей в качестве среды передачи использует провода или кабели. Существуют различные типы кабелей, которые удовлетворяют потребностям всевозможных сете от больших до малых.

В большинстве сетей применяется только три основные группы кабелей:

• коаксиальный кабель (coaxial cable);
• витая пара (twisted pair):

* неэкранированная (unshielded); о * экранированная (shielded);

Оптоволоконный кабель, одномодовый, многомодовый (fiber
optic).

На сегодня самый распространенный тип кабеля и наиболее подходящий по своим характеристикам - это витая пара. Остановимся на ней более подробно.

Витой парой называется кабель, в котором изолированная пара проводников скручена с небольшим числом витков на единицу длины. Скручивание проводов уменьшает электрические помехи извне при распространении сигналов по кабелю, а экранированные витые пары еще более увеличивают степень помехозащищенности сигналов.

Кабель типа «витая пара» используется во многих сетевых технологиях, включая Ethernet, ARCNet и IBM Token Ring.

Кабели на витой паре подразделяются на: неэкранированные (UTP -Unshielded Twisted Pair) и экранированные медные кабели. Последние подразделяются на две разновидности: с экранированием каждой пары и общим экраном (STP - Shielded Twisted Pair) и с одним только общим экраном (FTP - Foiled Twisted Pair). Наличие или отсутствие экрана у кабеля вовсе не означает наличия или отсутствия защиты передаваемых данных, а говорит лишь о различных подходах к подавлению помех. Отсутствие экрана делает неэкранированные кабели более гибкими и устойчивыми к изломам. Кроме того, они не требуют дорогостоящего контура заземления для эксплуатации в нормальном режиме, как экранированные. Неэкранированные кабели идеально подходят для прокладки в помещениях внутри офисов, а экранированные лучше использовать для установки в местах с особыми условиями эксплуатации, например, рядом с очень сильными источниками электромагнитных излучений, которых в офисах обычно нет.

Вследствие того, что выбрана технология Fast Ethernet 100Base-T, и звездообразная топология предлагается выбрать кабель категории 5 неэкранированная витая пара (UTP).

Выбор разъемов.

Для соединения рабочих станций и коммутатора выбираются разъемы RJ-45, 8-контактные розетки, кабель которых обжимается специальным образом.

Когда компьютер используется для обмена информацией по телефонной
сети, необходимо устройство, которое может принять сигнал из телефонной
сети и преобразовать его в цифровую информацию. Это устройство
называется модем (модулятор-демодулятор). Назначение модема заключается в замене сигнала, поступающего из компьютера (сочетание нулей и единиц), электрическим сигналом с частотой, соответствующей рабочему диапазону телефонной линии.

Модемы бывают внутренние и внешние. Внутренние модемы выполнены в виде платы расширения, вставляемый в специальный слот расширения на материнской плате компьютера. Внешний модем, в отличие от внутреннего, выполнен в виде отдельного устройства, т.е. в отдельном корпусе и со своим блоком питания, когда внутренний модем получает электричество от блока питания компьютера.

Внутренний модем Достоинства

1. Все внутренние модели без исключения (в отличие от внешних) имеют встроенное FIFO. (First Input First Output - первым пришел, первым принят). FIFO - это микросхема, обеспечивающая буферизацию данных. Обычный модем при прохождении байта данных через порт каждый раз запрашивает прерывания у компьютера. Компьютер по специальным IRQ-линиям прерывает на некоторое время работу модема, а потом опять возобновляет её. Это замедляет работу компьютера в целом. FIFO же позволяет использовать прерывания в несколько раз реже. Это имеет большое значение при работе в многозадачных средах. Таких как Windows95, OS/2, Windows NT, UNIX и других.
2. При использовании внутреннего модема уменьшается количество проводов, натянутых в самых неожиданных местах. Так же внутренний модем не занимает на рабочем столе.
3. Внутренние модемы являются последовательным портом компьютера и не занимают существующих портов компьютера.
4. Внутренние модели модемов всегда дешевле внешних.
   Недостатки
5. Занимают слот расширения на материнской плате компьютера. Это очень неудобно на мультимедийных машинах, на которых установлено большое количество дополнительных плат, а также на компьютерах, которые работают серверами в сетях.
6. Нет индикаторных лампочек, которые при имении определённого навыка позволяют следить за процессами, происходящими в модеме.
7. Если модем завис, то восстановить работоспособность можно восстановить только клавишей перезагрузки компьютера "RESET".

Внешние модемы Достоинства

1. Они не занимают слот расширения, и при необходимости их можно легко отключить и перенести на другой компьютер.
2. На передней панели есть индикаторы, которые помогают понять, какую операцию сейчас производит модем.
3. При зависании модема не нужно перезагружать компьютер, достаточно выключить и включить питание модема.

Недостатки

1. Необходима мультикарта со встроенным FIFO. Без FIFO модем конечно будет работать, но при этом будет падать скорость передачи данных.
2. Внешний модем занимает на рабочем столе и ему требуются дополнительные провода для подключения. Это тоже создает некоторое неудобство.
3. Он занимает последовательный порт компьютера.
4. Внешний модем всегда дороже аналогичного внутреннего, т.к. включает корпус с индикаторными лампочками и блок питания.

Для нашей сети выберем внутренний модем ZyXEL Omni 56K. V.90 (PCTel) int PCI.

3.3 Планировка помещений

На всех схемах присутствуют условные обозначения:

СВ - сервер.

РС - рабочая станция.

К - коммутатор.

Рис. 1 Схема сети на первом этаже

Рис. 2 Схема сети на втором этаже

Рис. 3 Схема сети на 3 этаже

3.4 Расчет количества кабеля

Расчет общей длины кабеля по этажам, необходимого для построения локальной сети, приведен в таблицах 1,2,3. Кабель прокладывается вдоль стен в специальных коробках.

Таблица 1. Длина кабеля на 1 этаже.

К1-К2 16 метров

К1-К3 14 метров

Общая длина кабеля на первом этаже составляет 96 метров.

Таблица 2. Длина кабеля на 2 этаже

Рабочая станция	Длина кабеля От РС до К

Длинна кабеля между коммутаторами:

К4К5 17 метров

Длинна кабеля от сервера до К 4 - 1 метр

Общая длина кабеля на втором этаже составляет 156 метра.

Таблица 3. Длина кабеля на 3 этаже

Рабочая станция	Длина кабеля от РС до К

Длинна кабеля между коммутаторами:

К7К6 17 метров

К7К8 15 метров

Общая длина кабеля в сегменте С составляет 230 метра.

Длинна кабеля между этажами по 2 метра

Суммарная длина кабеля всей локальной сети с учетом коэффициента запаса составляет (96+156+230+2+2)* 1,2=583, 2 м.

1. Инструкция по монтажу сети

В начале развития локальных сетей коаксиальный кабель как среда передачи был наиболее распространен. Он использовался и используется преимущественно в сетях Ethernet и отчасти ARCnet. Различают "толстый" и "тонкий" кабели.

"Толстый Ethernet", как правило, используется следующим образом. Он прокладывается по периметру помещения или здания, и на его концах устанавливаются 50-омные терминаторы. Из-за своей толщины и жесткости кабель не может подключаться непосредственно к сетевой плате. Поэтому на кабель в нужных местах устанавливаются "вампиры" - специальные устройства, прокалывающие оболочку кабеля и подсоединяющиеся к его оплетке и центральной жиле. "Вампир" настолько прочно сидит на кабеле, что после установки его невозможно снять без специального инструмента. К "вампиру", в свою очередь, подключается трансивер - устройство, согласовывающее сетевую плату и кабель. И, наконец, к трансиверу подключается гибкий кабель с 15-контактными разъемами на обоих концах - вторым концом он подсоединяется к разъему AUI (attachment unit interface) на сетевой плате.

Все эти сложности были оправданы только одним - допустимая максимальная длина "толстого" коаксиального кабеля составляет 500 метров. Соответственно одним таким кабелем можно обслужить гораздо большую площадь, чем "тонким" кабелем, максимально допустимая длина которого составляет, как известно, 185 метров. При наличии некоторого воображения можно представить себе, что "толстый" коаксиальный кабель - это распределенный в пространстве Ethernet-концентратор, только полностью пассивный и не требующий питания. Других преимуществ у него нет, недостатков же хоть отбавляй - прежде всего высокая стоимость самого кабеля (порядка 2,5 долл. за метр), необходимость использования специальных устройств для монтажа (25-30 долл. за штуку), неудобство прокладки и т.п. Это постепенно привело к тому, что "толстый Ethernet" медленно, но верно сошел со сцены, и в настоящее время мало где применяется.

"Тонкий Ethernet" распространен значительно шире, чем его "толстый" собрат. Принцип использования у него тот же, но благодаря гибкости кабеля он может присоединяться непосредственно к сетевой плате. Для подключения кабеля используются разъемы BNC (bayonet nut connector), устанавливаемые собственно на кабель, и T-коннекторы, служащие для отвода сигнала от кабеля в сетевую плату. Разъемы типа BNC бывают обжимные и разборные (пример разборного разъема - отечественный разъем СР-50-74Ф).

Т-коннектор

Для монтажа разъема на кабель вам потребуется либо специальный инструмент для обжимки, либо паяльник и плоскогубцы.

Кабель необходимо подготовить следующим образом:

1. Аккуратно отрежьте так, чтобы его торец был ровным. Наденьте на кабель металлическую муфту (отрезок трубки), который поставляется в комплекте с BNC-разъемом.
2. Снимите с кабеля внешнюю пластиковую оболочку на длину примерно 20 мм. Будьте аккуратны, чтобы не повредить по возможности ни один проводник оплетки.
3. Оплетку аккуратно расплетите и разведите в стороны. Снимите изоляцию с центрального проводника на длину примерно 5 мм.
4. Установите центральный проводник в штырек, который также поставляется в комплекте с разъемом BNC. Используя специальный инструмент, надежно обожмите штырек, фиксируя в нем проводник, либо впаяйте проводник в штырек. При пайке будьте особенно аккуратны и внимательны - плохая пайка через некоторое время станет причиной отказов в работе сети, причем локализовать это место будет достаточно трудно.
5. Вставьте центральный проводник с установленным на него штырьком в тело разъема до щелчка. Щелчок означает, что штырек сел на свое место в разъеме и зафиксировался там.
6. Равномерно распределите проводники оплетки по поверхности разъема, если необходимо, обрежьте их до нужной длины. Надвиньте на разъем металлическую муфту.
7. Специальным инструментом (или плоскогубцами) аккуратно обожмите муфту до обеспечения надежного контакта оплетки с разъемом. Не обжимайте слишком сильно - можно повредить разъем или пережать изоляцию центрального проводника. Последнее может привести к неустойчивой работе всей сети. Но и обжимать слишком слабо тоже нельзя - плохой контакт оплетки кабеля с разъемом также приведет к отказам в работе.

Отмечу, что отечественный разъем СР-50 монтируется примерно так же, за исключением того, что оплетка в нем заделывается в специальную разрезную втулку и закрепляется гайкой. В некоторых случаях это может оказаться даже удобнее.

Кабели на основе витой пары

Витая пара (UTP/STP, unshielded/shielded twisted pair) в настоящее время является наиболее распространенной средой передачи сигналов в локальных сетях. Кабели UTP/STP используются в сетях Ethernet, Token Ring и ARCnet. Они различаются по категориям (в зависимости от полосы пропускания) и типу проводников (гибкие или одножильные). В кабеле 5-й категории, как правило, находится восемь проводников, перевитых попарно (то есть четыре пары).

Кабель UTP

Структурированная кабельная система, построенная на основе витой пары 5-й категории, имеет очень большую гибкость в использовании. Ее идея заключается в следующем.

На каждое рабочее место устанавливается не менее двух (рекомендуется три) четырехпарных розеток RJ-45. Каждая из них отдельным кабелем 5-й категории соединяется с кроссом или патч-панелью, установленной в специальном помещении, - серверной. В это помещение заводятся кабели со всех рабочих мест, а также городские телефонные вводы, выделенные линии для подключения к глобальным сетям и т.п. В помещении, естественно, монтируются серверы, а также офисная АТС, системы сигнализации и прочее коммуникационное оборудование.

Благодаря тому что кабели со всех рабочих мест сведены на общую панель, любую розетку можно использовать как для подключения рабочего места к ЛВС, так и для телефонии или вообще чего угодно. Допустим, две розетки на рабочем месте были подключены к компьютеру и принтеру, а третья - к телефонной станции. В процессе работы появилась необходимость убрать принтер с рабочего места и установить вместо него второй телефон. Нет ничего проще - патч-корд соответствующей розетки отключается от концентратора и переключается на телефонный кросс, что займет у администратора сети никак не больше нескольких минут.

Розетка на 2 порта

Патч-панель, или панель соединений, представляет собой группу розеток RJ-45, смонтированных на пластине шириной 19 дюймов. Это стандартный размер для универсальных коммуникационных шкафов - рэков (rack), в которых устанавливается оборудование (концентраторы, серверы, источники бесперебойного питания и т.п.). На обратной стороне панели смонтированы соединители, в которые монтируются кабели.

Кросс в отличие от патч-панели розеток не имеет. Вместо них он несет на себе специальные соединительные модули. В данном случае его преимущество перед патч-панелью в том, что при его использовании в телефонии вводы можно соединять между собой не специальными патч-кордами, а обычными проводами. Кроме того, кросс можно монтировать прямо на стену - наличия коммуникационного шкафа он не требует. В самом деле, нет смысла приобретать дорогостоящий коммуникационный шкаф, если вся ваша сеть состоит из одного-двух десятков компьютеров и сервера.

Кабели с многожильными гибкими проводниками используются в качестве патч-кордов, то есть соединительных кабелей между розеткой и сетевой платой, либо между розетками на панели соединений или кроссе. Кабели с одножильными проводниками - для прокладки собственно кабельной системы. Монтаж разъемов и розеток на эти кабели совершенно идентичен, но обычно кабели с одножильными проводниками монтируются на розетки рабочих мест пользователей, панели соединений и кроссы, а разъемы устанавливают на гибкие соединительные кабели.

Патч-панель

Как правило, применяются следующие виды разъемов:

• S110 - общее название разъемов для подключения кабеля к универсальному кроссу "110" или коммутации между вводами на кроссе;
• RJ-11 и RJ-12 - разъемы с шестью контактами. Первые обычно применяются в телефонии общего назначения - вы можете встретить такой разъем на шнурах импортных телефонных аппаратов. Второй обычно используется в телефонных аппаратах, предназначенных для работы с офисными мини-АТС, а также для подключения кабеля к сетевым платам ARCnet;
• RJ-45 - восьмиконтактный разъем, использующийся обычно для подключения кабеля к сетевым платам Ethernet либо для коммутации на панели соединений.

Разъем RJ-45

В зависимости от того, что с чем нужно коммутировать, применяются различные патч-корды: "45-45" (с каждой стороны по разъему RJ-45), "110-45" (с одной стороны S110, с другой - RJ-45) или "110-110".

Для монтажа разъемов RJ-11, RJ-12 и RJ-45 используются специальные обжимочные приспособления, различающиеся между собой количеством ножей (6 или 8) и размерами гнезда для фиксации разъема. В качестве примера рассмотрим монтаж кабеля 5-й категории на разъем RJ-45.

1. Аккуратно обрежьте конец кабеля. Торец кабеля должен быть ровным.
2. Используя специальный инструмент, снимите с кабеля внешнюю изоляцию на длину примерно 30 мм и обрежьте нить, вмонтированную в кабель (нить предназначена для удобства снятия изоляции с кабеля на большую длину). Любые повреждения (надрезы) изоляции проводников абсолютно недопустимы - именно поэтому желательно использовать специальный инструмент, лезвие резака которого выступает ровно на толщину внешней изоляции.
3. Аккуратно разведите, расплетите и выровняйте проводники. Выровняйте их в один ряд, при этом соблюдая цветовую маркировку. Существует два наиболее распространенных стандарта по разводке цветов по парам: T568A (рекомендуемый компанией Siemon) и T568B (рекомендуемый компанией ATT и фактически наиболее часто применяемый).

На разъеме RJ-45 цвета проводников располагаются так:

Проводники должны располагаться строго в один ряд, без нахлестов друг на друга. Удерживая их одной рукой, другой ровно обрежьте проводники так, чтобы они выступали над внешней обмоткой на 8-10 мм.

1. Держа разъем защелкой вниз, вставьте в него кабель. Каждый проводник должен попасть на свое место в разъеме и упереться в ограничитель. Прежде чем обжимать разъем, убедитесь, что вы не ошиблись в разводке проводников. При неправильной разводке помимо отсутствия соответствия номерам контактов на концах кабеля, легко выявляемого с помощью простейшего тестера, возможна более неприятная вещь - появление "разбитых пар" (splitted pairs).

Для выявления этого брака обычного тестера недостаточно, так как электрический контакт между соответствующими контактами на концах кабеля обеспечивается и с виду все как будто бы нормально. Но такой кабель никогда не сможет обеспечить нормальное качество соединения даже в 10-мегабитной сети на расстояние более 40-50 метров. Поэтому нужно быть внимательным и не торопиться, особенно если у вас нет достаточного опыта.

1. Вставьте разъем в гнездо на обжимочном приспособлении и обожмите его до упора-ограничителя на приспособлении. В результате фиксатор на разъеме встанет на свое место, удерживая кабель в разъеме неподвижным. Контактные ножи разъема врежутся каждый в свой проводник, обеспечивая надежный контакт.

Аналогичным образом можно осуществить монтаж разъемов RJ-11 и RJ-12, используя соответствующий инструмент.

Для монтажа разъема S110 специального обжимочного инструмента не требуется. Сам разъем поставляется в разобранном виде. Кстати, в отличие от "одноразовых" разъемов типа RJ разъем S110 допускает многократную разборку и сборку, что очень удобно. Последовательность действий при монтаже следующая:

1. Снимите внешнюю изоляцию кабеля на длину примерно 40 мм, разведите в стороны пары проводников, не расплетая их.
2. Закрепите кабель (в той половинке разъема, на которой нет контактной группы) с помощью пластмассовой стяжки и отрежьте получившийся "хвост".
3. Аккуратно уложите каждый проводник в органайзер на разъеме. Не расплетайте пару на большую, чем требуется, длину - это ухудшит характеристики всего кабельного соединения. Последовательность укладки пар обычная - синяя-оранжевая-зеленая-коричневая; при этом светлый провод каждой пары укладывается первым.
4. Острым инструментом (бокорезами или ножом) обрежьте каждый проводник по краю разъема.
5. Установите на место вторую половинку разъема и руками обожмите ее до защелкивания всех фиксаторов. При этом ножи контактной группы врежутся в проводники, обеспечивая контакт.

Оптоволоконный кабель

Оптоволоконные кабели - наиболее перспективная и обеспечивающая наибольшее быстродействие среда распространения сигналов для локальных сетей и телефонии. В локальных сетях оптоволоконные кабели используются для работы по протоколам ATM и FDDI.

Приспособление для снятия изоляции и обжимки разъема

Оптоволокно, как понятно из его названия, передает сигналы при помощи импульсов светового излучения. В качестве источников света используются полупроводниковые лазеры, а также светодиоды. Оптоволокно подразделяется на одно- и многомодовое.

Одномодовое волокно очень тонкое, его диаметр составляет порядка 10 микрон. Благодаря этому световой импульс, проходя по волокну, реже отражается от его внутренней поверхности, что обеспечивает меньшее затухание. Соответственно одномодовое волокно обеспечивает большую дальность без применения повторителей. Теоретическая пропускная способность одномодового волокна составляет 10 Гбит/с. Его основные недостатки - высокая стоимость и высокая сложность монтажа. Одномодовое волокно применяется в основном в телефонии.

Многомодовое волокно имеет больший диаметр - 50 или 62,5 микрона. Этот тип оптоволокна чаще всего применяется в компьютерных сетях. Большее затухание во многомодовом волокне объясняется более высокой дисперсией света в нем, из-за которой его пропускная способность существенно ниже - теоретически она составляет 2,5 Гбит/с.

Для соединения оптического кабеля с активным оборудованием применяются специальные разъемы. Наиболее распространены разъемы типа SC и ST.

Монтаж соединителей на оптоволоконный кабель - очень ответственная операция, требующая опыта и специального обучения, поэтому не стоит заниматься этим в домашних условиях, не будучи специалистом.

1. Расчет стоимости оборудования

Стоимость компонентов показана в таблице 4 (по данным интернет магазина «М-видео» в г. Балаково).

Таблица 4 стоимость оборудования

Из таблицы видно, что затраты на проектирование сети не превышают разумных пределов.

1. Перспективы развития сети

ЛВС представленная в данной работе может развиваться и расширяться. На данном этапе для улучшения локальной сети могут быть предприняты следующие меры:

Подключение дополнительного сетевого сегмента на втором и третьем этажах;

Подключение дополнительных рабочих станций на любом участке сети;

Установка управляемых коммутаторов в наиболее нагруженные сегменты сети (непосредственно в компьютерные классы);

Разгрузка наиболее нагруженных сегментов сети путем разбиения ее на ветви;

Обновление программного обеспечения для повышения качества сети.

Заключение

В ходе работы была разработана локальная вычислительная сеть, состоящая из 38 рабочих станций и 1 сервера на основе технологии Fast Ethernet, самого распространенного типа сети в настоящее время, к достоинствам которого можно отнести простоту настройки, дешевизну компонентов. Звездообразная топология, используемая в проекте, обеспечивает возможность централизованного управления сетью, обеспечивает простоту поиска вышедшего из строя узла. Сеть построена с учетом будущего развития. В качестве операционной системы сервера выбрана Windows Server 2003 R2. Рассчитано необходимое количество сетевого оборудования, его цена приведены данные и расчеты используемого оборудования, затраты на построение составляют 66 539 руб. Составлен подробный план сети, где указаны все характеристики используемых компонентов. Задачи, заданные на проектирование, в целом выполнены. Работа имеет все необходимые данные и расчеты для построения сети.

Список литературы

1. Актерский, Ю.Е. Сети ЭВМ и телекоммуникации: учебное пособие Ю.Е. Актерский. - СПб.: ПВИРЭ КВ, 2005. - 223 с.
2. Арчибальд, Р.Д. Управление высокотехнологичными программами и проектами / - М.: ДМК Пресс, 2010. - 464 с.
3. Балафанов, Е.К. Новые информационные технологии. 30 уроков информатики / Е.К. Балафанов, Б.Б. Бурибаев, А.Б. Даулеткулов. - Алма-Ата.: Патриот, 2004. - 220 с.
4. Брезгунова, И.В. Аппаратные и программные средства персонального компьютера. Операционная система Microsoft Windows XP / - М: РИВШ, 2011. - 164 с.
5. Брябрин В.М. Программное обеспечение персональных ЭВМ. - М.: Наука, 1990. 22 с.
6. Велихов А.В., Строчников К.С., Леонтьев Б.К. Компьютерные сети: Учебное пособие по администрированию локальных и объединенных сетей / - М: Познавательная книга-Пресс, 2004 - 320 с.
7. Воройский, Ф.С. Информатика. Новый систематизированный толковый словарь-справочник (Введение в современные информационные и телекоммуникационные технологии в терминах и фактах) / Ф.С. Воройский -- 3-е изд., перераб. и доп. -- М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. -- 760 с
8. Гиляревский, Р.С. Информационный менеджмент. Управление информацией, знаниями, технологией - М.: Профессия, 2009. - 304 с.
9. Граничин, О.Н. Информационные технологии в управлении / - М.: Бином, 2011. - 336 с.
10. Гук М. Аппаратные средства локальных сетей. Энциклопедия - СПб.: Питер, 2000. -576с.
11. Додд, А.З. Мир телекоммуникаций. Обзор технологий и отрасли / А.З. Додд. - М.:Олимп-Бизнес, 2005. - 400 с.
12. Дэн Холме, Нельсон Рест, Даниэль Рест. Настройка Active Directory. Windows Server 2008. Учебный курс Microsoft / - М: Русская редакция, 2011 - 960 с.
13. Журин А. Самоучитель работы на компьютере. MS Windows XP. Office XP/ А. Журин. - М.: Корона - Принт, 2009. - 370 с.
14. Заика, А. Компьютерные сети / А. Заика, М.: Олма-Пресс, 2006. - 448 с.
15. Закер Крэйг. Планирование и поддержка сетевой инфраструктуры Microsoft Windows Server 2003 /- М: Русская редакция, 2005 - 544 с.
16. Кангин, В.В. Аппаратные и программные средства систем управления / - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2010. - 424 с.

Скачать: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера.

Локальная сеть - компьютерная сеть, покрывающая относительно небольшую территорию. Предполагается, что в вашем классе имеется два или более компьютеров.

Компьютеры могут соединяться между собой в сеть, используя различные среды передачи информации: витую пару, коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель, радиоканал (Wi-Fi, BlueTooth), инфракрасный диапазон.

Мы будем создавать обычную проводную сеть на витой паре. Это не сложно и не дорого. Витая пара широко применяется в сетевых технологиях и коммуникациях, сейчас кабелем категории 6 во многих местах заменяют коаксиальный кабель.

Витая пара - вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой и покрытых пластиковой оболочкой. Свивание проводников производится с целью повышения связи проводников одной пары (электромагнитная помеха одинаково влияет на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а так же взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов.

Витая пара бывает нескольких категорий:

Категория 1 Телефонный кабель, только для передачи аналогового сигнала. Всего одна пара. Категория 2 Способен передавать данные со скоростью до 4 Мбит/с. Старый тип кабеля, две пары проводников. Категория 3 Способен передавать данные со скоростью до 10 Мбит/с. До сих пор встречается в телефонных сетях. Две пары проводников. Категория 4 Способен передавать данные со скоростью до 16 Мбит/с. Кабель состоит из 4-х скрученных пар. Сейчас не используется. Категория 5 Способен передавать данные со скоростью до 100 Мбит/с. 4-х парный кабель, это и есть то, что обычно называют кабель «витая пара». При прокладке новых сетей пользуются несколько усовершенствованным кабелем CAT5e (полоса частот 125 МГц), который лучше пропускает высокочастотные сигналы. Ограничение на длину кабеля между устройствами (компьютер-свитч, свитч-компьютер, свитч-свитч) 100 м. Ограничение хаб-хаб 5 м. Категория 6 Способен передавать данные со скоростью до 1000 Мбит/с. Состоит из 4-х пар проводников. Применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet. Категория 7 Способен передавать данные со скоростью до 100 Гбит/с. Спецификация на данный тип кабеля пока не утверждена.

Перед тем как идти и покупать витую пару, нужно определиться, сколько её нужно, где и как она будет пролегать. Необходимо отмерить, хотя бы примерно, расстояние между компьютерами будущей сети, причем нужно учитывать все изгибы класса, коридоров, и т.д.

Если вы делаете сеть более чем на два компьютера то необходимо определиться, где и как будет располагаться коммутатор, его нужно располагать таким образом, чтобы он находился на минимально возможном расстоянии от наибольшего числа машин.

Кабель подключается к сетевым устройствам при помощи соединителя 8P8C (зачастую ошибочно называемый RJ45 или RJ-45 ), немного большим, чем телефонный соединитель RJ11. RJ45 просто прижился для обозначения всех 8P8C кабелей и разъёмов, но никакого отношения к ним не имеет.

Крепить специальный наконечник можно с помощью специального обжимного инструмента (в некоторых школах он имеется), однако для обжима всего нескольких кабелей можно воспользоваться обычной отверткой.

Сетевые кабели либо могут быть куплены в магазине, либо изготовлены самостоятельно (особенно если требуется кабель определенной длины).

Существует две схемы обжимки кабеля: прямой кабель и перекрёстный (кроссоверный) кабель. Первая схема используется для соединения компьютера со коммутатором или концентратором, вторая для соединения 2-х компьютеров напрямую.

Сетевой концентратор или Хаб - сетевое устройство, для объединения нескольких устройств Ethernet в общий сегмент. Устройства подключаются при помощи витой пары, коаксиального кабеля или оптоволокна. В настоящее время почти не выпускаются - им на смену пришли сетевые коммутаторы (свитчи), выделяющие каждое подключенное устройство в отдельный сегмент. Сетевые коммутаторы ошибочно называют «интеллектуальными концентраторами». Сетевой коммутатор или свитч (жарг. от англ. switch - переключатель) - устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного сегмента. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передает данные только непосредственно получателю. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.

Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь специальную плату (сетевой адаптер). Современные сетевые адаптеры поддерживают скорость передачи 10 и 100 Мбит/с и могут быть интегрированы на материнской плате или производиться в виде отдельной карты.

Рассмотрим самостоятельное изготовление кабеля

При использовании четырехпарного кабеля 5-й категории задействуется всего две пары: одна – для передачи, а другая для приема сигнала. Все провода имеют цветную маркировку.

Для того чтобы надеть наконечник на кабель, нужно осторожно удалить оплетку с кабеля длиной 2-3 см. После это расположить провода в установленном порядке.

Возьмите наконечник и аккуратно вставьте в него кабель до упора, так чтобы каждый провод вошел в свою ложбинку. После этого вставьте наконечник в обжимной инструмент и обожмите. Если обжим производится с помощью отвертки, прежде необходимо вдавить все контакты, расположив плоскость отвертки перпендикулярно контактам разъема, а после дожать каждый контакт по отдельности.

Полученный таким образом кабель используется для подключения сетевой карты к концентратору или коммутатору. Эти кабели называют прямыми – в том смысле, что с обеих сторон применяется одна и та же разводка кабеля.

Мы уже указывали, что кроме прямых кабелей, использующихся для подключения сетевого адаптера к концентратору (коммутатору), иногда возникает необходимость в перекрестном кабеле . Такой кабель применяется для соединения двух сетевых карт непосредственно друг с другом.

При изготовлении кроссоверного кабеля на одном конце кабеля соблюдается точно такая же разводка кабеля, как и для прямого кабеля, а на другом конце пара работающая на передачу меняется с парой работающей на прием. Для этого нужно первый и второй провод поменять местами соответственно с третьим и шестым. Т.е. расположить провода таким образом:

Такой кабель может применяться для создание сети из двух компьютеров.

Создайте необходимое количество кабелей и соедините компьютеры в сеть. Про мы поговорим в следующей статье.

Министерство образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО "Нижегородский государственный педагогический университет им.К. Минина"

Факультет математики, информатики и физики

Кафедра информатики и информационных технологий

Выпускная квалификационная работа

"Школьная локальная сеть: настройка и поддержка "

Работу выполнила

студент очного отделения

Кочанов И.А.

Научный руководитель

Исаенкова Н.В.

Нижний Новгород 2012 г.

Введение

Глава 1. Локальные сети. Структура, характеристики, функции

1.1 История развития вычислительных сетей

1.2 Что такое локальная вычислительная сеть

1.3 Общая структура организации локальных вычислительных сетей

1.4 Классификация локальных вычислительных сетей

1.5 Адресация в локальных вычислительных сетях

1.5 Топология локальных сетей

1.7 Методы доступа и протоколы передачи данных в локальных сетях

1.8 Методы доступа к каналам связи

1.9 Методы обмена данными в локальных сетях

1.10 Сравнение технологий и определение конфигурации

1.11 Протоколы, интерфейсы, стеки протоколов

1.12 Коммуникационное оборудование вычислительных сетей

1.13 Доступ к сетевым ресурсам локальной вычислительной сети

1.14 Базовые технологии локальных сетей

Глава 2. Организация локальной вычислительной

сети в школе

2.1 Цели и задачи информатизации школы

2.2 Выбор операционной системы

2.3 Выбор структуры локальной сети школы

2.4 Настройка сервера

Управление системой фильтрации

2.5 Создание пользователей групп и настройка прав доступа

Заключение

Список литературы

Введение

Компьютерной сетью называют совокупность узлов (компьютеров, терминалов, периферийных устройств), имеющих возможность информационного взаимодействия друг с другом с помощью специального коммуникационного оборудования и программного обеспечения.

Размеры сетей варьируются в широких пределах - от пары соединенных между собой компьютеров, стоящих на соседних столах, до миллионов компьютеров, разбросанных по всему миру (часть из них может находиться на космических объектах).

По широте охвата принято деление сетей на несколько категорий: локальные вычислительные сети - ЛВС или LAN (Local-Area Network), позволяют объединять компьютеры, расположенные в ограниченном пространстве.

Для локальных сетей, как правило, прокладывается специализированная кабельная система, и положение возможных точек подключения абонентов ограничено этой кабельной системой. Иногда в локальных сетях используют беспроводную связь (Wireless), но при этом возможности перемещения абонентов сильно ограничены.

Локальные сети можно объединять в крупномасштабные образования:(Campus-Area Network) - кампусная сеть, объединяющая локальные сети близко расположенных зданий; MAN (Metropolitan-Area Network) - сеть городского масштаба;

WAN (Wide-Area Network) - широкомасштабная сеть;(Global-Area Network) - глобальная сеть

Сетью сетей в наше время называют глобальную сеть - Интернет.

Для более крупных сетей устанавливаются специальные проводные и беспроводные.

В современных организациях, как то учебные заведения, бизнес офисы, магазины или административные здания для обеспечения более быстрой, удобной совместной работы принято использовать локальные вычислительные сети (ЛВС). Все вышесказанное определяет актуальность темы дипломной работы "Школьная локальная сеть: настройка и поддержка".

Объект : Проектирование локальной сети.

Предмет: Проектирование и организация школьной сети.

Целью дипломной работы: изучить и систематизировать теоретический материал, необходимый для построения ЛВС; организовать и настроить работу ЛВС в школе № 15 г. Заволжье.

Для решения поставленной цели необходимо решить следующие задачи :

Изучить теоретические основы ЛВС.

2. Изучить программно-аппаратные средства.

Изучить механизмы построения, работы ЛВС.

Исследовать администрирование ЛВС.

Рассмотреть механизмы обслуживания ЛВС в школе.

Дипломная работа состоит из двух глав: теоретическая и практическая. В первой главе рассмотрена основная теория локальных сетей, а именно:

Протоколы, способы передачи информации по сети, аппаратные средства передачи данных. Во второй главе рассмотрены следующие аспекты:

Общие цели информатизации школы, техническое задание директора школы, выбор операционной системы, выбор типа локальной сети, настройка сервера, удаленный доступ к компьютерам учеников, а также ограничение прав доступа к тем или иным ресурсам операционной системы.

школьная локальная сеть вычислительная

Глава 1. Локальные сети. Структура, характеристики, функции

1.1 История развития вычислительных сетей

Необходимо отметить, что в настоящее время кроме компьютерных сетей применяются и терминальные сети. Следует различать компьютерные сети и терминальные сети. Терминальные сети строятся на других, чем компьютерные сети, принципах и на другой вычислительной технике. К терминальным сетям, например, относятся: сети банкоматов, кассы предварительной продажи билетов на различные виды транспорта и т.д.

Первые мощные компьютеры 50-годов, так называемые мэйнфреймы, были очень дорогими и предназначались только для пакетной обработки данных. Пакетная обработка данных самый эффективный режим использования процессора дорогостоящей вычислительной машины.

С появлением более дешевых процессоров начали развиваться интерактивные терминальные системы разделения времени на базе мэйнфреймов. Терминальные сети связывали мэйнфреймы с терминалами. Терминал - это устройство для взаимодействия с вычислительной машиной, которое состоит из средства ввода (например, клавиатуры) и средств вывода информации (например, дисплея).

Сами терминалы практически никакой обработки данных не осуществляли, а использовали возможности мощной и дорогой центральной ЭВМ. Эта организация работы называлась "режимом разделения времени”, так как центральная ЭВМ последовательно во времени решала задачи множества пользователей. При этом совместно использовались дорогие вычислительные ресурсы.

Удаленные терминалы соединялись с компьютерами через телефонные сети с помощью модемов. Такие сети позволяли многочисленным пользователям получать удаленный доступ к разделяемым ресурсам мощных ЭВМ. Затем мощные ЭВМ объединялись между собой, так появились глобальные вычислительные сети. Таким образом, сначала сети применялись для передачи цифровых данных между терминалом и большой вычислительной машиной. Первые ЛВС появились в начале 70-х годов, когда были выпущены мини-компьютеры. Мини-компьютеры были намного дешевле мэйнфреймов, что позволило использовать их в структурных подразделениях предприятий. Затем появилась необходимость обмена данными между машинами разных подразделений. Для этого многие предприятия стали соединять свои мини-компьютеры и разрабатывать программное обеспечение, необходимое для их взаимодействия. В результате появились первые ЛВС. Появление персональных компьютеров послужило стимулом для дальнейшего развития ЛВС. Они были достаточно дешевыми и являлись идеальными элементами для построения сетей. Развитию ЛВС способствовало появление стандартных технологий объединения компьютеров в сети: Ethernet, Arcnet, Token Ring. Появление качественных линии связи обеспечили достаточно высокую скорость передачи данных - 10 Мбит/с, тогда как глобальные сети, использовали только плохо приспособленные для передачи данных телефонные каналы связи, имели низкую скорость передачи - 1200 бит/c. Из-за такого различия в скоростях многие технологии, применяемые в ЛВС, были недоступны для использования в глобальных. В настоящее время сетевые технологии интенсивно развиваются, и разрыв между локальными и глобальными сетями сокращается во многом благодаря появлению высокоскоростных территориальных каналов связи, не уступающих по качеству кабельным системам ЛВС. Новые технологии сделали возможным передачу таких несвойственных ранее вычислительным сетям носителей информации, как голос, видеоизображения и рисунки. Сложность передачи мультимедийной информации по сети связана с ее чувствительностью к задержкам при передаче пакетов данных (задержки обычно приводят к искажению такой информации в конечных узлах связи). Но эта проблема решается и конвергенция телекоммуникационных сетей (радио, телефонных, телевизионных и вычислительных сетей) открывает новые возможности для передачи данных, голоса и изображения по глобальным сетям Интернет.

1.2 Что такое локальная вычислительная сеть

Локальная вычислительная сеть (ЛВС, локальная cеть, сленг. локалка; англ. Local Area Network, LAN) - компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, институт). Также существуют локальные сети, узлы которых разнесены географически на расстояния более 12 500 км (космические станции и орбитальные центры). Несмотря на такие расстояния, подобные сети всё равно относят к локальным.

Существует множество способов классификации сетей. Основным критерием классификации принято считать способ администрирования. То есть в зависимости от того, как организована сеть и как она управляется, её можно отнести к локальной, распределённой, городской или глобальной сети. Управляет сетью или её сегментом сетевой администратор <#"657138.files/image001.gif">

Преимущества сетей шинной топологии:

отказ одного из узлов не влияет на работу сети в целом;

сеть легко настраивать и конфигурировать;

сеть устойчива к неисправностям отдельных узлов.

Недостатки сетей шинной топологии:

разрыв кабеля может повлиять на работу всей сети;

ограниченная длина кабеля и количество рабочих станций;

трудно определить дефекты соединений

Топология типа "звезда”

В сети построенной по топологии типа "звезда” каждая рабочая станция подсоединяется кабелем (витой парой) к концентратору или хабу (hub). Концентратор обеспечивает параллельное соединение ПК и, таким образом, все компьютеры, подключенные к сети, могут общаться друг с другом.

Данные от передающей станции сети передаются через хаб по всем линиям связи всем ПК. Информация поступает на все рабочие станции, но принимается только теми станциями, которым она предназначается. Так как передача сигналов в топологии физическая звезда является широковещательной, т.е. сигналы от ПК распространяются одновременно во все направления, то логическая топология данной локальной сети является логической шиной.

Данная топология применяется в локальных сетях с архитектурой 10Base-T Ethernet.

Преимущества сетей топологии звезда:

легко подключить новый ПК;

имеется возможность централизованного управления;

сеть устойчива к неисправностям отдельных ПК и к разрывам соединения отдельных ПК.

Недостатки сетей топологии звезда:

отказ хаба влияет на работу всей сети;

большой расход кабеля;

Топология "кольцо”

В сети с топологией кольцо все узлы соединены каналами связи в неразрывное кольцо (необязательно окружность), по которому передаются данные. Выход одного ПК соединяется со входом другого ПК. Начав движение из одной точки, данные, в конечном счете, попадают на его начало. Данные в кольце всегда движутся в одном и том же направлении.

Принимающая рабочая станция распознает и получает только адресованное ей сообщение. В сети с топологией типа физическое кольцо используется маркерный доступ, который предоставляет станции право на использование кольца в определенном порядке. Логическая топология данной сети - логическое кольцо.

Данную сеть очень легко создавать и настраивать. К основному недостатку сетей топологии кольцо является то, что повреждение линии связи в одном месте или отказ ПК приводит к неработоспособности всей сети.

Как правило, в чистом виде топология "кольцо” не применяется из-за своей ненадёжности, поэтому на практике применяются различные модификации кольцевой топологии.

Топология Token Ring

Эта топология основана на топологии "физическое кольцо с подключением типа звезда". В данной топологии все рабочие станции подключаются к центральному концентратору (Token Ring) как в топологии физическая звезда. Центральный концентратор - это интеллектуальное устройство, которое с помощью перемычек обеспечивает последовательное соединение выхода одной станции со входом другой станции.

Другими словами с помощью концентратора каждая станция соединяется только с двумя другими станциями (предыдущей и последующей станциями). Таким образом, рабочие станции связаны петлей кабеля, по которой пакеты данных передаются от одной станции к другой и каждая станция ретранслирует эти посланные пакеты. В каждой рабочей станции имеется для этого приемо-передающее устройство, которое позволяет управлять прохождением данных в сети. Физически такая сеть построена по типу топологии "звезда”.

Концентратор создаёт первичное (основное) и резервное кольца. Если в основном кольце произойдёт обрыв, то его можно обойти, воспользовавшись резервным кольцом, так как используется четырёхжильный кабель. Отказ станции или обрыв линии связи рабочей станции не вличет за собой отказ сети как в топологии кольцо, потому что концентратор отключет неисправную станцию и замкнет кольцо передачи данных.

В архитектуре Token Ring маркер передаётся от узла к узлу по логическому кольцу, созданному центральным концентратором. Такая маркерная передача осуществляется в фиксированном направлении (направление движения маркера и пакетов данных представлено на рисунке стрелками синего цвета). Станция, обладающая маркером, может отправить данные другой станции.

Для передачи данных рабочие станции должны сначала дождаться прихода свободного маркера. В маркере содержится адрес станции, пославшей этот маркер, а также адрес той станции, которой он предназначается. После этого отправитель передает маркер следующей в сети станции для того, чтобы и та могла отправить свои данные.

Один из узлов сети (обычно для этого используется файл-сервер) создаёт маркер, который отправляется в кольцо сети. Такой узел выступает в качестве активного монитора, который следит за тем, чтобы маркер не был утерян или разрушен.

Преимущества сетей топологии Token Ring:

топология обеспечивает равный доступ ко всем рабочим станциям;

высокая надежность, так как сеть устойчива к неисправностям отдельных станций и к разрывам соединения отдельных станций.

Недостатки сетей топологии Token Ring: большой расход кабеля и соответственно дорогостоящая разводка линий связи.

1.7 Методы доступа и протоколы передачи данных в локальных сетях

В различных сетях применяются различные сетевые протоколы (протоколы передачи данных) для обмена данными между рабочими станциями.

В 1980 году в Международном институте инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (Institute of Electronics Engineers-IEEE) был организован комитет 802 по стандартизации локальных сетей. Комитет 802 разработал семейство стандартов IЕЕЕ802. x, которые содержат рекомендации по проектированию нижних уровней локальных сетей. Стандарты семейства IЕЕЕ802. x охватывают только два нижних уровня семиуровневой модели OSI - физический и канальный, так как именно эти уровни в наибольшей степени отражают специфику локальных сетей. Старшие же уровни, начиная с сетевого, в значительной степени имеют общие черты, как для локальных, так и глобальных сетей.

К наиболее распространенным методам доступа относятся: Ethernet, ArcNet и Token Ring, которые реализованы соответственно в стандартах IЕЕЕ802.3, IЕЕЕ802.4 и IЕЕЕ802.5 Кроме того, для локальных сетей, работающих на оптическом волокне, американским институтом по стандартизации ASNI был разработан стандарт FDDI, обеспечивающий скорость передачи данных 100 Мбит/с.

В этих стандартах канальный уровень разделяется на два подуровня, которые называются уровнями:

управление логическим каналом (LCC - Logical Link Control)

управление доступом к среде (MAC - Media Access Control)

Уровень управления доступом к среде передачи данных (MAC) появился, так как в локальных сетях используется разделяемая среда передачи данных. В современных локальных сетях получили распространение несколько протоколов уровня MAC, реализующих разные алгоритмы доступа к разделяемой среде. Эти протоколы полностью определяют специфику таких технологий локальных сетей, как Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, FDDI.

После того, как доступ к среде получен, ею может воспользоваться более высокий канальный уровень - уровень LCC, организующий передачу логических единиц данных, кадров информации, с различным уровнем качества транспортных услуг.

1.8 Методы доступа к каналам связи

В локальных сетях, использующих разделяемую среду передачи данных (например, локальные сети с топологией шина и физическая звезда), актуальным является доступ рабочих станций к этой среде, так как если два ПК начинают одновременно передавать данные, то в сети происходит столкновение.

Для того чтобы избежать этих столкновений необходим специальный механизм, способный решить эту проблему. Шинный арбитраж - это механизм призванный решить проблему столкновений. Он устанавливает правила, по которым рабочие станции определяют, когда среда свободна, и можно передавать данные. Существуют два метода шинного арбитража в локальных сетях:

обнаружение столкновений

передача маркера

Обнаружение столкновений .

Когда в локальных сетях работает метод обнаружения столкновений, компьютер сначала слушает, а потом передает. Если компьютер слышит, что передачу ведет кто-то другой, он должен подождать окончания передачи данных и затем предпринять повторную попытку.

В этой ситуации (два компьютера, передающие в одно и то же время) система обнаружения столкновений требует, чтобы передающий компьютер продолжал прослушивать канал и, обнаружив на нем чужие данные, прекращал передачу, пытаясь возобновить ее через небольшой (случайный) промежуток времени. Прослушивание канала до передачи называется "прослушивание несущей" (carrier sense), а прослушивание во время передачи - обнаружение столкновений (collision detection). Компьютер, поступающий таким образом, использует метод, называющийся "обнаружение столкновений с прослушиванием несущей”, сокращенно CSCD.

Передача маркера в локальных сетях

Системы с передачей маркера работают иначе. Для того чтобы передать данные, компьютер сначала должен получить разрешение. Это значит, он должен "поймать" циркулирующий в сети пакет данных специального вида, называемый маркером. Маркер перемещается по замкнутому кругу, минуя поочередно каждый сетевой компьютер.

Каждый раз, когда компьютер должен послать сообщение, он ловит и держит маркер у себя. Как только передача закончилась, он посылает новый маркер в путешествие дальше по сети. Такой подход дает гарантию, что любой компьютер рано или поздно получит право поймать и удерживать маркер до тех пор, пока его собственная передача не закончится.

1.9 Методы обмена данными в локальных сетях

Для управления обменом (управления доступом к сети, арбитражу сети) используются различные методы, особенности которых в значительной степени зависят от топологии сети.

Существует несколько групп методов доступа, основанных на временном разделении канала:

централизованные и децентрализованные

детерминированные и случайные

Централизованный доступ управляется из центра управления сетью, например от сервера. Децентрализованный метод доступа функционирует на основе протоколов без управляющих воздействий со стороны центра.

Детерминированный доступ обеспечивает каждой рабочей станции гарантированное время доступа (например, время доступа по расписанию) к среде передачи данных. Случайный доступ основан на равноправности всех станций сети и их возможности в любой момент обратиться к среде с целью передачи данных.

Централизованный доступ к моноканалу

В сетях с централизованным доступом используются два способа доступа: метод опроса и метод передачи полномочий. Эти методы используются в сетях с явно выраженным центром управления.

Метод опроса.

Обмен данными в ЛВС с топологией звезда с активным центром (центральным сервером). При данной топологии все станции могут решить передавать информацию серверу одновременно. Центральный сервер может производить обмен только с одной рабочей станцией. Поэтому в любой момент надо выделить только одну станцию, ведущую передачу.

Центральный сервер посылает запросы по очереди всем станциям. Каждая рабочая станция, которая хочет передавать данные (первая из опрошенных), посылает ответ или же сразу начинает передачу. После окончания сеанса передачи центральный сервер продолжает опрос по кругу. Станции, в данном случае, имеют следующие приоритеты: максимальный приоритет у той из них, которая ближе расположена к последней станции, закончившей обмен.

Обмен данными в сети с топологией шина. В этой топологии, возможно, такое же централизованное управление, как и в "звезде”. Один из узлов (центральный) посылает всем остальным запросы, выясняя, кто хочет передавать, и затем разрешает передачу тому из них, кто после окончания передачи сообщает об этом.

Метод передачи полномочий (передача маркера)

Маркер - служебный пакет определенного формата, в который клиенты могут помещать свои информационные пакеты. Последовательность передачи маркера по сети от одной рабочей станции к другой задается сервером. Рабочая станция получает полномочия на доступ к среде передачи данных при получении специального пакета-маркера. Данный метод доступа для сетей с шинной и звездной топологией обеспечиваетcя протоколом ArcNet.

Рассмотрим децентрализованный детерминированный и случайный методы доступа к среде передачи данных. К децентрализованному детерминированному методу относится метод передачи маркера. Метод передачи маркера использует пакет, называемый маркером. Маркер - это не имеющий адреса, свободно циркулирующий по сети пакет, он может быть свободным или занятым.

Обмен данными в сети с топологией кольцо (децентрализованный детерминированный методдоступа)

1. В данной сети применяется метод доступа "передача маркера”. Алгоритм передачи следующий:

а) узел, желающий передать, ждет свободный маркер, получив который помечает его как занятый (изменяет соответствующие биты), добавляет к нему свой пакет и результат отправляет дальше в кольцо;

б) каждый узел, получивший такой маркер, принимает его, проверяет, ему ли адресован пакет;

в) если пакет адресован этому узлу, то узел устанавливает в маркере специально выделенный бит подтверждения и отправляет измененный маркер с пакетом дальше;

г) передававший узел получает обратно свою посылку, прошедшую через все кольцо, освобождает маркер (помечает его как свободный) и снова посылает маркер в сеть. При этом передававший узел знает, была ли получена его посылка или нет.

Для нормального функционирования данной сети необходимо, чтобы один из компьютеров или специальное устройство следило за тем, чтобы маркер не потерялся, а в случае пропажи маркера данный компьютер должен создать его и запустить в сеть.

Обмен данными в сети с топологией шина (децентрализованный случайный метод доступа)

В этом случае все узлы имеют равный доступ к сети и решение, когда можно передавать, принимается каждым узлом на месте, исходя из анализа состояния сети. Возникает конкуренция между узлами за захват сети, и, следовательно, возможны конфликты между ними, а также искажения передаваемых данных из-за наложения пакетов.

Рассмотрим наиболее часто применяющийся метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением коллизий (столкновений) (CSMA/CD). Суть алгоритма в следующем:

) узел, желающий передавать информацию, следит за состоянием сети, и как только она освободится, то начинает передачу;

) узел передает данные и одновременно контролирует состояние сети (контролем несущей и обнаружением коллизий). Если столкновений не обнаружилось, передача доводится до конца;

) если столкновение обнаружено, то узел усиливает его (передает еще некоторое время) для гарантии обнаружения всеми передающими узлами, а затем прекращает передачу. Также поступают и другие передававшие узлы;

) после прекращения неудачной попытки узел выдерживает случайно выбираемый промежуток времени tзад, а затем повторяет свою попытку передать, при этом контролируя столкновения.

При повторном столкновении tзад увеличивается. В конечном счете, один из узлов опережает другие узлы и успешно передает данные. Метод CSMA/CD часто называют методом состязаний. Этот метод для сетей с шиной топологией реализуется протоколом Ethernet.

.10 Сравнение технологий и определение конфигурации

Характеристики
Скорость передачи		10 (100) Мбит/с
Топология			кольцо/звезда	шина, звезда
Среда передачи	оптоволокно, витая пара		витая пара, оптоволокно	коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно
Метод доступа
Максимальная протяженность сети
Максимальное количество узлов
Максимальное расстояние между узлами

На данной страничке представлены сравнительные характеристики наиболее распространенных технологий ЛВС.

Определение конфигурации сетей

Перед проектированием ЛВС необходимо определить цели создания сети, особенности ее организационного и технического использования:

Какие проблемы предполагается решать при использовании ЛВС? 2. Какие задачи планируется решать в будущем?

Кто будет выполнять техническую поддержку и обслуживание ЛВС?

Нужен ли доступ из ЛВС к глобальной сети?

Какие требования предъявляются к секретности и безопасности информации? Необходимо учитывать и другие проблемы, которые влияют на цели создания сетей и особенности ее организационного и технического использования.

При построении сети конфигурация сети определяется требованиями, предъявляемыми к ней, а также финансовыми возможностями компании и базируется на существующих технологиях и на принятых во всем мире стандартах построения ЛВС.

Исходя из требований, в каждом отдельном случае выбирается топология сети, кабельная структура, протоколы и методы передачи данных, способы организации взаимодействия устройств, сетевая операционная система.

Эффективность функционирования ЛВС определяется параметрами, выбранными при конфигурировании сети:

типом (одноранговая или с выделенным сервером);

топологией;

типом доступа к среде передачи данных;

максимальной пропускной способностью сети;

типом компьютеров в сети (однородные или неоднородные сети);

максимальной допустимой протяженностью сети;

максимальным допустимым удалением рабочих станций друг от друга;

качеством и возможностями сетевой операционной системы;

объемом и технологией использования информационного обеспечения (баз данных);

средствами и методами защиты информации в сети;

средствами и методами обеспечения отказоустойчивости ЛВС;

И другими параметрами, которые влияют на эффективность функционирования ЛВС.

Многослойная модель сети

Весь комплекс программно-аппаратных средств сети может быть описан многослойной моделью, состоящей из слоев:

компьютеры или компьютерные платформы;

коммуникационное оборудование;

операционные системы;

сетевые приложения.

Компьютеры

В основе любой сети лежит аппаратный слой стандартизированных компьютерных платформ. В настоящее время широко используются компьютерные платформы различных классов - от персональных компьютеров до мэйнфреймов и суперЭВМ. Компьютеры подключаются к сети с помощью сетевой карты.

Коммуникационное оборудование

Ко второму слою относится коммуникационное оборудование, которое играет не менее важную роль, чем компьютеры. Коммуникационное оборудование сетей можно разделить на три группы:

) сетевые адаптеры (карты);

) сетевые кабели;

) промежуточное коммуникационное оборудование (трансиверы, повторители, концентраторы, коммутаторы, мосты, маршрутизаторы и шлюзы).

Операционные системы

Третьим слоем, образующим программную платформу сети, являются операционные системы. В зависимости от того, какие концепции управления локальными и распределенными ресурсами положены в основу сетевой ОС, зависит эффективность работу всей сети.

Сетевые приложения

Четвертый слой - это сетевые приложения. К сетевым приложениям относятся такие приложения как сетевые базы данных, почтовые приложения, системы автоматизации коллективной работы и т.д.

Техническое обеспечение вычислительных систем Рассмотрим более подробно аппаратные средства сетей - компьютеры. Архитектура компьютера включает в себя как структуру, отражающую аппаратный состав ПК, так и программно - математическое обеспечение. Все компьютеры сетей можно разделить на два класса: серверы и рабочие станции.

Сервер (server) - это многопользовательский компьютер, выделенный для обработки запросов от всех рабочих станций. Это мощный компьютер или мэйнфрейм, предоставляющий рабочим станциям доступ к системным ресурсам и распределяющий эти ресурсы. Сервер имеет сетевую операционную систему, под управлением, которой происходит совместная работа всей сети.

Основными требованиями, которые предъявляются к серверам, являются высокая производительность и надежность их работы. Серверы в больших сетях стали специализированными и, как правило, используются для управления сетевыми базами данных, организации электронной почты, управления многопользовательскими терминалами (принтерами, сканерами, плоттерами) и т.д.

Существует несколько типов серверов:

Файл-серверы. Управляют доступом пользователей к файлам и программам.

Принт-серверы. Управляют работой системных принтеров.

Серверы приложений. Серверы приложений - это работающий в сети мощный компьютер, имеющий прикладную программу, с которой могут работать клиенты. Приложения по запросам пользователей выполняются непосредственно на сервере, а на рабочую станцию передаются лишь результаты запроса.

Почтовые серверы. Данный сервер используется для организации электронной корреспонденции с электронными почтовыми ящиками.

Прокси-сервер. Это эффективное средство подключения локальных сетей к сети Интернет. Прокси-сервер - компьютер, постоянно подключенный к сети Интернет, через который происходит общение пользователей локальной сети с сетью Интернетом.

1.11 Протоколы, интерфейсы, стеки протоколов

Компьютерные сети, как правило, состоят из различного оборудования разных производителей, и без принятия всеми производителями общепринятых правил построения ПК и сетевого оборудования, обеспечить нормальное функционирование сетей было бы невозможно. То есть для обеспечения нормального взаимодействия этого оборудования в сетях необходим единый унифицированный стандарт, который определял бы алгоритм передачи информации в сетях. В современных вычислительных сетях роль такого стандарта выполняют сетевые протоколы.

В связи с тем, что описать единым протоколом взаимодействия между устройствами в сети не представляется возможным, то необходимо разделить процесс сетевого взаимодействия на ряд концептуальных уровней (модулей) и определить функции для каждого модуля и порядок их взаимодействия, применив метод декомпозиции.

Используется многоуровневый подход метода декомпозиции, в соответствии с которым множество модулей решающих частные задачи упорядочивают по уровням образующим иерархию, процесс сетевого взаимодействия можем представить в виде иерархически организованного множества модулей.

1.12 Коммуникационное оборудование вычислительных сетей

Сетевые адаптеры - это коммуникационное оборудование Сетевой адаптер (сетевая карта) - это устройство двунаправленного обмена данными между ПК и средой передачи данных вычислительной сети. Кроме организации обмена данными между ПК и вычислительной сетью, сетевой адаптер выполняет буферизацию (временное хранение данных) и функцию сопряжения компьютера с сетевым кабелем. Сетевыми адаптерами реализуются функции физического уровня, а функции канального уровня семиуровневой модели ISO реализуются сетевыми адаптерами и их драйверами.

Адаптеры снабжены собственным процессором и памятью. Карты классифицируются по типу порта, через который они соединяются с компьютером: ISA, PCI, USB. Наиболее распространенные из них - это сетевые карты PCI. Карта, как правило, устанавливается в слот расширения PCI, расположенный на материнской плате ПК, и подключается к сетевому кабелю разъемами типа: RJ-45 или BNC.

Сетевые карты можно разделить на два типа:

адаптеры для клиентских компьютеров;

адаптеры для серверов.

В зависимости от применяемой технологии вычислительных сетей Ethernet, Fast Ethernet или Gigabit Ethernet, сетевые карты обеспечивают скорость передачи данных: 10, 100 или 1000 Мбит/с.

Сетевые кабели вычислительных сетей

В качестве кабелей соединяющих отдельные ПК и коммуникационное оборудование в вычислительных сетях применяются: витая пара, коаксиальный кабель, оптический кабель, свойства которых изложены в разделе "Линии связи и каналы передачи данных <#"657138.files/image005.gif">

Рисунок 1. Создание параметров сети.

После создания была предоставлена возможность отредактировать текст страницы запрета. E-mail администратора был убран с целью предотвращения попытки использования адреса ненадлежащим образом недовольными пользователями. Текст страницы получился следующим:

Ой, сайт НЕ связан с процессом обучения!

Доступ к ресурсу заблокирован!

Отправить запрос на открытие сайта администратору

%user_query_form%

В результате страница содержала запись, представленную на рисунке 2:

Рисунок 2. Пользовательские сети.

Параметры фильтрации настраиваются на странице Панель Управления > Фильтр . Из предложенных вариантов работы был выбран Индивидуальный Фильтр (рисунок 3). Выбор категории запрещает пользователям просматривать ресурсы данной категории.

На данном этапе основные настройки фильтрации можно считать завершенными. Все запросы пользователей относительно неверной категоризации ресурсов будут высланы на E-mail, указанный при регистрации на сервисе.

Интеграция сервиса и сервера

Кажущаяся сложность фильтрации заключается в использовании динамического внешнего IP адреса локальной сети, которая не относится к владельцам постоянного внешнего IP адреса. Нами рассмотрена задача указания IP адреса системе Rejector .ru для конкретного пользователя. Для этого был создан сценарий следующего вида :

# Пареметры пользователя сервиса Rejector.ru

username=ваш_логин # E-mail=ваш_пароль # Пароль

ipname=ваш_адрес_сети # IP адрес сети

log_dir= $HOME # Каталог вывода результатов выполнения

log_file=rejectorupd. log #Файл вывода результатов

date >> $log_dir/rejectorupd. log

/usr/bin/curl - i - m 60 - k - u $username: $passwd "#"657138.files/image008.gif"> <#"657138.files/image009.gif"> <#"657138.files/image010.gif"> <#"657138.files/image011.gif">

Учтите, что sudo - это чисто консольная утилита, поэтому использовать её в диалоге запуска приложений нельзя, хотя из терминала через неё можно запускать графические приложения. Аgksudo наоборот, утилита графическая, поэтому её не стоит использовать в терминале, хотя это и не запрещено.

В итоге откроется редактор с возможностью сохранения изменений:

Заключение

Локальные вычислительные сети в настоящее время получили широкое распространение в самых различных областях науки, техники и производства.

На базе ЛВС можно создавать системы автоматизированного проектирования. Это позволяет реализовывать новые технологии проектирования изделий машиностроения, радиоэлектроники и вычислительной техники.

В условиях развития рыночной экономики появляется возможность создавать конкурентоспособную продукцию, быстро модернизировать ее, обеспечивая реализацию экономической стратегии предприятия.

ЛВС позволяют также реализовывать новые информационные технологии в системах организационно-экономического управления. Использование сетевых технологий значительно облегчает и ускоряет работу персонала, позволяет использовать единые базы данных, а также регулярно и оперативно их пополнять и обрабатывать.

Выбор типа сети, способа соединения компьютеров в сеть зависят как от технических так и, что не маловажно, от финансовых возможностей тех, кто ее создает.

Итак, в дипломной работе решены, поставленные задачи, а именно:

· Изучен теоретический материал по локальным сетям

· Построена локальная сеть в школе

· Настроен удаленный доступ для доступа к компьютерам учеников

· Настроен файловый, и интернет сервер с контент -фильтр ом.

Данная дипломная работа поможет учителю информатике организовать локальную сеть в школе, т. к вся необходимая информация представлена в данной дипломной работе.

Список литературы

1. Башлы П.Н. Современные сетевые технологии: учебное пособие, - М., 2006

Богуславский Л.Б. Управление потоками данных в сетях ЭВМ, М. - 1984

Мельников Д.А. Информационные процессы в компьютерных сетях. Протоколы, стандарты, интерфейсы, модели… - М: КУДИЦ-ОБРАЗ, 1999.

Морозов В.К. Основы теории информационных сетей. - М., 1987

Хонникант Д. Исследование Internet. Киев-М. - СПб., 1998

Эволюция вычислительных систем [электронный ресурс]: http://sesia5.ru/lokseti/s_11. htm

7. Линии связи [электронный ресурс]: http://sesia5.ru/lokseti/s211. htm

Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов.2-изд. - СПб: "Питер", 2005. - 864 c.

Компьютерные сети. Учебный курс/Пер. с англ. - М.: Издательский отдел "Русская редакция" ТОО "Channel Trading Ltd.". - 2-е издание, 1998. - 696 c.

Работы учебные. Фирменный стандарт ФС РК 10352-1910-У-е-001-2002. Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию. - Алматы, АИЭС, 2002. - 31 с.

Основы современных компьютерных технологий: Учебник / Под ред. Проф. А.Д. Хомоненко. - СПб.: КОРОНА принт, 2005. - 672 с.

Соловьева Л.Ф. Сетевые технологии. Учебник-практикум. - СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 416 с.

Новиков Ю.В., Кондратенко С.В. Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование. - М.: ЭКОМ, 2001 - 312 с.

Гук М. Аппаратные средства локальных сетей. Энциклопедия. - СПб: Изд-во "Питер", 2000. - 576 с.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

хорошую работу на сайт">

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

1.4 Топологии локальных сетей

1.5 Сетевые технологии

2.1 Характеристика объекта

2.4 Администрирование сети

2.5 Защита информации в сети

3.2 Расчет заработной платы

3.3 Расчет полной стоимости монтажных работ

3.4 Расчет полной себестоимости

3.5 Определение отпускной цены

4. ОХРАНА ТРУДА

4.1 Обеспечение техники безопасности и охраны труда оператора ЭВМ

4.2 Техника безопасности при обслуживании электрооборудования

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЯ

ВВЕДЕНИЕ

В современных организациях, как то учебные заведения, бизнес офисы, магазины или административные здания для обеспечения более быстрой, удобной совместной работы принято использовать локальные вычислительные сети (ЛВС). Все вышесказанное определяет актуальность темы дипломной работы "Развертывание локальной вычислительной сети".

Объект: Проектирование и развертывание локальной вычислительной сети.

Предмет: Проектирование и развертывание школьной сети.

Цель дипломной работы: изучить и систематизировать теоретический материал, необходимый для построения ЛВС; организовать и настроить работу ЛВС в школе № 15 г. Краснотурьинск.

Для решения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- Изучить теоретические основы ЛВС.

- Изучить программно-аппаратные средства.

- Изучить механизмы построения, работы ЛВС.

- Исследовать администрирование ЛВС.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ

1.1 Оборудование, необходимое для построения различных компьютерных сетей

Сетевой адаптер.

Чтобы пользователь мог подключить свой компьютер к локальной сети, в его компьютере должно быть установлено специальное устройство - сетевой контроллер.

Сетевой адаптер выполняет множество заданий, самые главные из которых - кодирование/ декодирование информации и получение доступа к информационной среде при использовании уникального идентификатора (МАС-адрес).

Сетевые карты бывают в виде плат расширения которые вставляют в соответствующий слот.

Также сетевые карты могут быть встроенными в материнские платы что сегодня встречается повсеместно.

Основными показателями сетевой карты можно считать поддерживаемый стандарт и тип подключения к компьютеру.

Поддерживаемый стандарт. Существуют сети с разными сетевыми стандартами. Это означает, что сетевая карта должна обладать определенным типом коннектора (или коннекторов) и уметь работать с определенной скоростью обмена информацией. Наиболее важен в данном случае тип коннектора.

Тип коннектора сетевой карты зависит от выбора сетевой топологии и кабеля, по которому передаются данные. Существует несколько типов коннекторов: RJ-45 (для витой пары), BNC (для коаксиального кабеля) и для оптоволокна.

Рисунок 1 - Сетевой адаптер

Рисунок 2 - RJ-45 (витая пара)

Рисунок 3 - BNC (коаксиальный кабель)

Рисунок 4 - Оптоволоконный кабель

Они существенно различаются по конструкции, поэтому использовать коннектор не по назначению невозможно. Хотя существуют комбинированные сетевые адаптеры, которые содержат, например, RJ-45- и BNC-коннекторы. Но поскольку сеть на коаксиальном кабеле встречается все реже, то же самое происходит и с одноименными адаптерами.

Тип подключения к компьютеру. В персональных компьютерах сетевая карта обычно устанавливается в PCI-слот или в USB-порт. Мало того, практически любая современная материнская плата уже имеет интегрированный сетевой контроллер.

Сетевые адаптеры для беспроводной сети по внешнему виду практически не отличаются от проводных вариантов, за исключением наличия гнезда для антенны - внутренней или внешней. Сетевые платы, которые подключают через USB-порт, встречаются достаточно часто, особенно это касается беспроводных вариантов.

Рисунок 5 - Сетевой адаптер для WIFI

Концентратор.

Когда сеть содержит более двух компьютеров, для их объединения необходимо использовать специальные устройства, одним из которых является концентратор. Свое применение концентратор находит, как правило, в сетях на основе витой пары.

Концентратор (он называется также хаб, повторитель, репитер) - сетевое устройство, имеющее два и более разъемов (портов), которое, кроме коммутации подключенных к нему компьютеров, выполняет и другие полезные функции, например усиление сигнала.

Концентратор служит для расширения сети, а основное его предназначение - передача поступившей на вход информации всем подключенным к нему устройствам сети.

Все подключенные к концентратору устройства получают абсолютно одинаковую информацию, что одновременно является и его недостатком - наличие нескольких концентраторов в сети засоряет эфир лишними сообщениями, так как концентратор не видит реального адреса, по которому нужно отослать информацию, и вынужден отсылать ее всем. В любом случае концентратор выполняет свою задачу - соединяет компьютеры, находящиеся в одной рабочей группе. Кроме того, он анализирует ошибки, в частности возникающие коллизии. Если одна из сетевых карт приводит к возникновению частых проблем, то порт на концентраторе, к которому она подключена, может временно отключаться.

Концентратор реализует физический уровень модели ISO/OSI, на котором работают стандартные протоколы, поэтому использовать его можно в сети любого стандарта.

Существует два основных типа концентраторов:

- Концентраторы с фиксированным количеством портов самые простые. Выглядит такой концентратор как отдельный корпус, снабженный определенным количеством портов и работающий на выбранной скорости. Как правило, один из портов служит в качестве связующего звена между другим концентратором или коммутатором.

- Модульные концентраторы состоят из блоков, которые устанавливают в специальное шасси и объединяют кабелем. Возможна также установка концентраторов, не связанных между собой общей шиной, например, когда существуют разные локальные сети, связь между которыми не принципиальна.

Рисунок 6 - Концентратор

Мост.

Мост (также называется свич, переключатель) представляет собой довольно простое устройство, основное предназначение которого - разделение двух сегментов сети с целью увеличения ее общей длины (соответственно, количества подключенных повторителей) и преодоление при этом ограничений сетевой топологии.

Как правило, мост имеет два или больше портов, к которым подключают сегменты сети. Анализируя адрес получателя пакета, он может фильтровать сообщения, предназначенные другому сегменту. Пакеты, предназначенные для «родного» сегмента, устройство попросту игнорирует, что также уменьшает трафик

Для построения сети используют три типа мостов:

- локальный - работает только с сегментами одного типа, то есть имеющими одинаковую скорость передачи данных;

- преобразующий - предназначен для того же, что и локальный мост, кроме того, работает с разнородными сегментами, например Token Ring и 100Base;

- удаленный - соединяет сегменты, расположенные на значительном расстоянии, при этом могут использоваться любые средства соединения, например модем.

Рисунок 7 - Сетевой мост

Коммутатор.

Коммутатор объединяет в себе возможности концентратора и моста, а также выполняет еще некоторые полезные функции.

Концентратор, получив от какой-либо сетевой карты пакет данных, не зная о том, кому он адресован, рассылает его по всем подключенным к нему сетевым устройствам. Несложно представить, какой создается трафик, если в сети существует не один, а несколько концентраторов.

Коммутатор - более интеллектуальное устройство, которое не только фильтрует поступающие пакеты, но, имея таблицу адресов всех сетевых устройств, точно определяет, какому из них предназначен пакет. Это позволяет ему передавать информацию сразу нескольким устройствам с максимальной скоростью. Коммутаторы работают на канальном уровне, что позволяет использовать их не только в разных типах сетей, но и объединять различные сети в одну.

Поэтому для организации большой сети коммутаторы более предпочтительны. Кроме того, в последнее время стоимость коммутаторов заметно упала, поэтому использование концентраторов явно не оправдано.

Рисунок 8 - Коммутатор

Маршрутизатор.

Главная задача маршрутизатора (также называется роутер) - разделение большой сети на подсети, он имеет большое количество полезных функций и, соответственно, обладает большими возможностями и «интеллектом». В нем сочетаются концентратор, мост и коммутатор. Кроме того, добавляется возможность маршрутизации пакетов. В связи с этим маршрутизатор работает на более высоком уровне - сетевом.

Таблица возможных маршрутов движения пакетов автоматически и постоянно обновляется, что дает маршрутизатору возможность выбирать самый короткий и самый надежный путь доставки сообщения.

Одна из ответственных задач маршрутизатора - связь разнородных сетевых сегментов локальной сети. С помощью маршрутизатора также можно организовывать виртуальные сети, каждая из которых будет иметь доступ к тем или иным ресурсам, в частности ресурсам Интернета.

Организация фильтрования широковещательных сообщений в маршрутизаторе выполнена на более высоком уровне, чем в коммутаторе. Все протоколы, использующие сеть, беспрепятственно «принимает» и обрабатывает процессор маршрутизатора. Даже если попался незнакомый протокол, то маршрутизатор быстро научится с ним работать.

Маршрутизатор может использоваться и в проводных, и в беспроводных сетях. Очень часто функции маршрутизации ложатся на беспроводные точки доступа.

Рисунок 9 - Маршрутизатор

Модем.

Модем также является сетевым оборудованием, и его до сих пор часто используют для организации выхода в Интернет..

Модемы бывают двух типов: внешние и внутренние Внешний модем может подключаться к компьютеру, используя LPT, СОМ или USB-порт.

Внутренний модем представляет собой плату расширения, которую обычно вставляют в РСI-слот. Модемы могут работать с телефонной линией, с выделенной линией и радиоволнами.

В зависимости от типа устройства и среды передачи данных отличается и скорость передачи данных. Скорость обычного цифрово-аналогового модема, работающего с телефонной аналоговой линией, равна 33,6-56 Кбит/с. В последнее время все чаще встречаются цифровые модемы, использующие преимущества DSL-технологии, которые могут работать на скорости, превышающей 100 Мбит/с. Еще одно неоспоримое преимущество таких модемов - всегда свободная телефонная линия.

Для связи с другим модемом используются свои протоколы и алгоритмы. Большое внимание при этом уделяется качеству обмена информацией, так как качество линий при этом достаточно низкое. Модем может использоваться и в проводных, и в беспроводных сетях.

Рисунок 10 - Модем

Точка доступа.

Точка доступа - устройство, используемое для работы беспроводной сети в инфраструктурном режиме. Она играет роль концентратора и позволяет компьютерам обмениваться нужной информацией, используя для этого таблицы маршрутизации, средства безопасности, встроенный аппаратный DNS- и DHCP-серверы и многое другое.

От точки доступа зависят не только качество и устойчивость связи, но и стандарт беспроводной сети. Существует большое количество разнообразнейших моделей точек доступа с разными свойствами и аппаратными технологиями. Однако сегодня наиболее оптимальными можно считать устройства, работающие со стандартом IEEE 802.11g, так как он совместим со стандартами IEEE 802.11а и IEEE 802.11b и позволяет работать на скорости до 108 Мбит/с. Более перспективным и скоростным является стандарт IEEE 802.11n, устройства с поддержкой которого начинают появляться на рынке.

Рисунок 11 - Точка доступа

1.2 Принципы построения локальных сетей

Сервер или клиент - это функции, которые выполняет компьютер. Любой компьютер в сети может выполнять функции сервера или клиента, а может выполнять обе эти функции одновременно. Все зависит от программного обеспечения.

Функции сервера (serve - обслуживать) - выполнять операции по запросам клиентов. Это может быть: хранение и передача файлов, выполнение приложений с выдачей результатов, обслуживание принтеров и т.д. Если компьютер выполняет только функции сервера, то его, обычно, называют выделенный сервер. Нередко у такого компьютера выключены или вовсе отсутствуют монитор или клавиатура, а все управление им производится с других компьютеров через сеть.

Если компьютер не выполняет никаких серверных функций в сети, то такой компьютер называют рабочей станцией (workstation), за ним работают пользователи.

Если же компьютеры в сети одновременно выполняют и серверные, и клиентские функции, то такая сеть называется одноранговая.

Различные Операционные системы (OS) по разному приспособлены для функций сервера и клиента. Существует ряд операционных систем специально предназначенных для выполнения серверных задач.

Во многих организациях используется сразу несколько серверов, между которыми распределяется нагрузка: каждый сервер выполняет определенную задачу. Например, один может принимать все запросы на печать, а другой -- обеспечивать доступ к файлам. Каждый такой сервер можно настроить на максимально эффективное оказание конкретного вида услуг.

Компьютеры, играющие роль серверов, делятся на две основные категории:

- общего назначения, способные оказывать множество различных услуг;

- специализированные, рассчитанные на конкретный вид услуг.

1.3 Способы организации компьютерной сети

В зависимости от поставленной задачи и цели, способы создания локальной сети предприятия (корпоративной сети) могут быть разными. Чаще всего именно комбинация различных технологических решений позволяет добиться оптимального решения. У каждого из применяемых способов есть свои преимущества и недостатки. К примеру, объединение локальных сетей в единую корпоративную сеть организации может осуществляться:

- С использованием проводных сетей передачи данных.

- С использованием беспроводных сетей передачи данных.

Так как в школе много ноутбуков, сделан выбор одноранговой сети смешанного типа (часть клиентов подключены через кабель, а остальные подключены к сети через Wifi).

Рисунок 12 - Пример сети смешанного типа

1.4 Топологии локальных сетей

Под топологией вычислительной сети понимается способ соединения ее отдельных компонентов (компьютеров, серверов, принтеров и т.д.). Различают три основные топологии:

- топология типа звезда (рис. 4);

- топология типа кольцо (рис. 5);

- топология типа общая шина (рис. 6);

Рисунок 13 - Топология типа звезда

Рисунок 14 - Топология типа кольцо

Рисунок 15 - Топология общая шина

При использовании топологии типа звезда информация между клиентами сети передается через единый центральный узел. В качестве центрального узла может выступать сервер или специальное устройство - концентратор (Hub).

Преимущества данной топологии состоят в следующем:

- Высокое быстродействие сети, так как общая производительность сети зависит только от производительности центрального узла.

- Отсутствие столкновения передаваемых данных, так как данные между рабочей станцией и сервером передаются по отдельному каналу, не затрагивая другие компьютеры.

- Однако помимо достоинств у данной топологии есть и недостатки:

- Низкая надежность, так как надежность всей сети определяется надежностью центрального узла. Если центральный компьютер выйдет из строя, то работа всей сети прекратится.

- Высокие затраты на подключение компьютеров, так как к каждому новому абоненту необходимо ввести отдельную линию.

Активная звезда - в центре сети содержится компьютер, который выступает в роли сервера.

Пассивная звезда - в центре сети с данной топологией содержится не компьютер, а концентратор, или коммутатор, что выполняет ту же функцию, что и повторитель. Он возобновляет сигналы, которые поступают, и пересылает их в другие линии связи. Все пользователи в сети равноправны.

При топологии типа кольцо все компьютеры подключаются к линии, замкнутой в кольцо. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер (Рис.16).

Рисунок 16 - Алгоритм передачи в топологии кольцо

Передача информации в такой сети происходит следующим образом. Маркер (специальный сигнал) последовательно, от одного компьютера к другому, передается до тех пор, пока его не получит тот, которому требуется передать данные. Получив маркер, компьютер создает так называемый "пакет", в который помещает адрес получателя и данные, а затем отправляет этот пакет по кольцу. Данные проходят через каждый компьютер, пока не окажутся у того, чей адрес совпадает с адресом получателя.

После этого принимающий компьютер посылает источнику информации подтверждение факта получения данных. Получив подтверждение, передающий компьютер создает новый маркер и возвращает его в сеть.

Преимущества топологии типа кольцо состоят в следующем:

- Пересылка сообщений является очень эффективной, т.к. можно отправлять несколько сообщений друг за другом по кольцу. Т.е. компьютер, отправив первое сообщение, может отправлять за ним следующее сообщение, не дожидаясь, когда первое достигнет адресата.

- Протяженность сети может быть значительной. Т.е. компьютеры могут подключаться к друг к другу на значительных расстояниях, без использования специальных усилителей сигнала.

К недостаткам данной топологии относятся:

- Низкая надежность сети, так как отказ любого компьютера влечет за собой отказ всей системы.

- Для подключения нового клиента необходимо отключить работу сети.

- При большом количестве клиентов скорость работы в сети замедляется, так как вся информация проходит через каждый компьютер, а их возможности ограничены.

- Общая производительность сети определяется производительностью самого медленного компьютера.

При топологии типа общая шина все клиенты подключены к общему каналу передачи данных. При этом они могут непосредственно вступать в контакт с любым компьютером, имеющимся в сети.

Передача информации в данной сети происходит следующим образом. Данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети. Однако информацию принимает только тот компьютер, адрес которого соответствует адресу получателя. Причем в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу данных.

Преимущества топологии общая шина:

- Вся информация находится в сети и доступна каждому компьютеру.

- Рабочие станции можно подключать независимо друг от друга. Т.е. при подключении нового абонента нет необходимости останавливать передачу информации в сети.

- Построение сетей на основе топологии общая шина обходится дешевле, так как отсутствуют затраты на прокладку дополнительных линий при подключении нового клиента.

- Сеть обладает высокой надежностью, т.к. работоспособность сети не зависит от работоспособности отдельных компьютеров.

К недостаткам топологии типа общая шина относятся:

- Низкая скорость передачи данных, т.к. вся информация циркулирует по одному каналу (шине).

- Быстродействие сети зависит от числа подключенных компьютеров. Чем больше компьютеров подключено к сети, тем медленнее идет передача информации от одного компьютера к другому.

- Для сетей, построенных на основе данной топологии, характерна низкая безопасность, так как информация на каждом компьютере может быть доступна с любого другого компьютера.

Самым распространенным типом сети с топологией общая шина является сеть стандарта Ethernet со скоростью передачи информации 10 - 100 Мбит/сек.

На практике при создании ЛВС организации могут одновременно использоваться сочетание нескольких топологий. Например, компьютеры в одном отделе могут быть соединены по схеме звезда, а в другом отделе по схеме общая шина, и между этими отделами проложена линия для связи.

1.5 Сетевые технологии

Сетевая технология -- это согласованный набор стандартных протоколов и реализующих их программно-аппаратных средств (например, сетевых адаптеров, драйверов, кабелей и разъемов), достаточный для построения вычислительной сети. Эпитет «достаточный» подчеркивает то обстоятельство, что этот набор представляет собой минимальный набор средств, с помощью которых можно построить работоспособную сеть. Возможно, эту сеть можно улучшить, например, за счет выделения в ней подсетей, что сразу потребует кроме протоколов стандарта Ethernet применения протокола IP, а также специальных коммуникационных устройств -- маршрутизаторов. Улучшенная сеть будет, скорее всего, более надежной и быстродействующей, но за счет надстроек над средствами технологии Ethernet, которая составила базис сети.

Термин «сетевая технология» чаще всего используется в описанном выше узком смысле, но иногда применяется и его расширенное толкование как любого набора средств и правил для построения сети, например, «технология сквозной маршрутизации», «технология создания, защищенного канала», «технология IP-сетей».

Протоколы, на основе которых строится сеть определенной технологии (в узком смысле), специально разрабатывались для совместной работы, поэтому от разработчика сети не требуется дополнительных усилий по организации их взаимодействия. Иногда сетевые технологии называют базовыми технологиями, имея в виду то, что на их основе строится базис любой сети. Примерами базовых сетевых технологий могут служить наряду с Ethernet такие известные технологии локальных сетей как, Token Ring и FDDI, или же технологии территориальных сетей Х.25 и frame relay. Для получения работоспособной сети в этом случае достаточно приобрести программные и аппаратные средства, относящиеся к одной базовой технологии -- сетевые адаптеры с драйверами, концентраторы, коммутаторы, кабельную систему и т. п., -- и соединить их в соответствии с требованиями стандарта на данную технологию.

1.6 Кабели применяемые в локальных сетях

За время развития локальных сетей появилось достаточно много видов кабелей, и все они - результат все более усложняющихся требований стандартов. Некоторые из них уже ушли в прошлое, а некоторые только начинают применяться, и благодаря им появилась возможность осуществить так необходимую нам высокую скорость передачи данных.

Коаксиальный кабель.

Коаксиальный кабель - один из первых проводников, использовавшихся для создания сетей. Коаксиальный кабель состоит из центрального проводника, заключенного в толстую изоляцию, медной или алюминиевой оплетки и внешней изолирующей оболочки коаксиальный кабель.

Рисунок 17 - Коаксиальный кабель

Для работы с коаксиальным кабелем используется несколько разъемов разного типа:

- BNC-коннектор. Устанавливается на концах кабеля и служит для подключения к T-коннектору и баррел-коннектору.

Рисунок 18 - BNC-коннектор

- BNC T-коннектор. Представляет собой своего рода тройник, который используется для подключения компьютера к основной магистрали. Его конструкция содержит сразу три разъема, один из которых подключается к разъему на сетевой карте, а два других используются для соединения двух концов магистрали.

Рисунок 19 - BNC T-коннектор

- BNC баррел-коннектор. С его помощью можно соединить разорванные концы магистрали или доточить часть кабеля для увеличения радиуса сети и подключения дополнительных компьютеров и других сетевых устройств.

Рисунок 20 - BNC баррел-коннектор

- BNC-терминатор. Представляет собой своего рода заглушку, которая блокирует дальнейшее распространение сигнала. Без него функционирование сети на основе коаксиального кабеля невозможно. Всего требуется два терминатора, один из которых должен быть обязательно заземлен.

Рисунок 21 - BNC-терминатор

Коаксиальный кабель достаточно подвержен электромагнитным наводкам. От его использования в локальных компьютерных сетях уже давно отказались.

Коаксиальный кабель стал в основном применяться для передачи сигнала от спутниковых тарелок и прочих антенн. Вторую жизнь коаксиальный кабель получил в качестве магистрального проводника высокоскоростных сетей, в которых совмещается передача цифровых и аналоговых сигналов, например, сетей кабельного телевидения.

Витая пара.

Витая пара в настоящее время является наиболее распространенным кабелем для построения локальных сетей. Кабель состоит из попарно перевитых медных изолированных проводников. Типичный кабель несет в себе 8 проводников (4 пары), хотя выпускается и кабель с 4 проводниками (2 пары). Цвета внутренней изоляции проводников строго стандартны. Расстояние между устройствами, соединенными витой парой, не должно превышать 100 метров.

В зависимости от наличия защиты - электрически заземленной медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, существуют разновидности витой пары:

- Unshielded twisted pair (UTP, незащищенная витая пара). Кроме проводников с собственной пластиковой защитой никаких дополнительных оплеток или проводов заземления не используется

Рисунок 22 - Unshielded twisted pair

- Foiled twisted pair (F/UTP, фольгированная витая пара). Все пары проводников этого кабеля имеют общий экран из фольги

Рисунок23 - Foiled twisted pair

- Shielded twisted pair (STP, защищенная витая пара). В кабеле этого типа каждая пара имеет свою собственную экранирующую оплетку, а также присутствует общий для всех сеточный экран

Рисунок 24 - Shielded twisted pair

- Screened Foiled twisted pair (S/FTP, фольгированная экранированная витая пара). Каждая пара этого кабеля находится в собственной оплетке из фольги, и все пары помещены в медный экран

Рисунок 25 - Screened Foiled twisted pair

- Screened Foiled Unshielded twisted pair (SF/UTP, незащищенная экранированная витая пара). Характеризуется двойным экраном из медной оплетки и оплетки из фольги

Рисунок 26 - Screened Foiled Unshielded twisted pair

Существует несколько категорий кабелей типа витая пара, которые маркируются от CAT1 до CAT7. Чем категория выше, тем более качественный кабель и тем лучшие показатели он имеет. В локальных компьютерных сетях стандарта Ethernet используется витая пара пятой категории (CAT5) с полосой частот 100 МГц. При прокладке новых сетей желательно использовать усовершенствованный кабель CAT5e с полосой частот 125 МГц, который лучше пропускает высокочастотные сигналы.

Для работы с кабелем витая пара используется разъем типа 8P8C (8 Position 8 Contact), называемый RJ-45 - коннектор RG-45

Оптоволоконный кабель.

Оптоволоконный кабель - самая современная среда передачи данных. Он содержит несколько гибких стеклянных световодов, защищенных мощной пластиковой изоляцией. Скорость передачи данных по оптоволокну крайне высока, а кабель абсолютно не подвержен помехам. Расстояние между системами, соединенными оптоволокном, может достигать 100 километров.

Рисунок 27 - Оптоволоконный кабель

Различают два основных типа оптоволоконного кабеля - одномодовый и многомодовый. Основные различия между этими типами связаны с разным режимам прохождения световых лучей в кабеле. Для обжима оптоволоконного кабеля используется множество разъемов и коннекторов разной конструкции и надежности, среди которых наибольшую популярность получили SC, ST, FC, LC, MU, F-3000, E-2000, FJ и другие коннекторы для оптоволокна. Применение оптоволокна в локальных сетях ограничено двумя факторами. Хотя сам оптический кабель стоит относительно недорого, цены на адаптеры и другое оборудование для оптоволоконных сетей достаточно высоки. Монтаж и ремонт оптоволоконных сетей требует высокой квалификации, а для оконцовки кабеля нужно дорогостоящее оборудование. Поэтому оптоволоконный кабель применяется в основном для объединения сегментов больших сетей, высокоскоростного доступа в интернет (для провайдеров и крупных компаний) и передачи данных на большие расстояния.

В проводной сети кабель используется для создания соответствующей физической среды для передачи данных. При этом часто бывает, что очередной сетевой стандарт подразумевает использование своего кабеля.

Таким образом, существует несколько типов кабелей, основными из которых являются кабель на основе витой пары, коаксиальный и оптоволоконный кабели.

Опять же, сетевой стандарт требует от кабеля определенных характеристик, от которых напрямую зависит скорость и защищенность сети.

В связи со всем вышеперечисленным основными отличительными параметрами кабеля являются следующие:

- частотная полоса пропускания;

- диаметр проводников;

- диаметр проводника с изоляцией;

- количество проводников (пар);

- наличие экрана вокруг проводника (проводников);

- диаметр кабеля;

- диапазон температур, при котором качественные показатели находятся в норме;

- минимальный радиус изгиба, который допускается при прокладке кабеля;

- максимально допустимые наводки в кабеле;

- волновое сопротивление кабеля;

- максимальное затухание сигнала в кабеле.

Все эти параметры входят в понятие категории кабеля. Например, кабель на основе витой пары бывает пяти разных категорий. В этом случае чем выше категория, тем лучше показатели кабеля, тем больше у него пропускная способность.

1.7 Соединение сетей и маршрутизация

Маршрутизация (Routing) -- процесс определения маршрута следования пакетов. Маршруты могут задаваться непосредственно администратором (статические маршруты), либо вычисляться с помощью алгоритмов маршрутизации, базируясь на информации о топологии и состоянии сети, полученной с помощью протоколов маршрутизации (динамические маршруты).

Процесс маршрутизации в компьютерных сетях выполняется специальными программно-аппаратными средствами -- маршрутизаторами. В дополнение к маршрутизации маршрутизаторы осуществляют и коммутацию каналов/сообщений/пакетов/ячеек, так же и коммутатор компьютерной сети выполняет маршрутизацию (определение на какой порт отправить пакет на основании таблицы MAC адресов), а называется в честь основной его функции -- коммутации. Слово маршрутизация означает передачу информации от источника к приёмнику через объединенную сеть. При этом, хотя бы один раз необходимо преодолеть разветвление сети.

Маршрутизация состоит из двух основных составляющих. Определение оптимального маршрута между источником и приёмником информации, и передача информации по сети. Последняя функция называется коммутацией.

Определение маршрута основывается на различных показателях, вычисленных на основе одной переменной, например, длины маршрута или комбинациях переменных. Алгоритмы маршрутизации высчитывают показатели маршрута для определения оптимального пути к пункту назначения.

Для облегчения процесса определения маршрута алгоритмы маршрутизации инициализируют и поддерживают таблицы маршрутизации, в которых содержится маршрутная информация. Маршрутная информация изменяется в зависимости от используемого алгоритма маршрутизации.

Алгоритмы маршрутизации заполняют маршрутные таблицы необходимой информацией. Комбинации сообщают маршрутизатору, что пункт назначения может быть достигнут кратчайшим путем при отправке пакета в определенный маршрутизатор на пути к конечному пункту назначения. При приеме поступающего пакета маршрутизатор проверяет адрес пункта назначения и пытается ассоциировать этот адрес со следующей пересылкой.

Рисунок 28 - Алгоритм маршрутизации

2. ОРГАНИЗАЦИЯ ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ МОУ СОШ

2.1 Характеристика объекта

Школа №15 находится по улице Чернышевского 19. В школе находится 30 учебных кабинетов, в том числе - оборудованные кабинеты физики, химии, биологии, истории, ОБЖ, иностранного языка, технологии (с полноценным кухонным оборудованием), кабинет информатики и ИКТ, библиотека (с фондом более 36 тыс книг), спортивный зал и стадион, актовый зал, медицинский и процедурный кабинеты, столовая на 150 мест (питание учащихся осуществляется на договорной основе с комбинатом школьного питания).

Приобретение нового компьютерного и мультимедийного оборудования, повышение эффективности его использования играют большую роль в развитии информационной и обучающей среды образовательного учреждения - создание рабочих мест учителя, оборудованных современными компьютерными и мультимедийными средствами (кабинеты информатики, физики, биологии, истории, ОБЖ, 2 иностранного языка, 4 кабинета начальных классов, математики, 3 кабинета русского языка, мультимедийный кабинет, 2 демонстрационных кабинета, оснащенных компьютерной техникой для проведения уроков учителями-предметниками).

2.2 Функциональная схема локальной вычислительной сети

Рисунок 29 - Принцип функционирования сети

Применяемое оборудование и их количество:

- Персональные компьютеры (35);

- Ноутбуки (14);

- Маршрутизатор Linksys модель - WRT54GL (1);

- Маршрутизатор D-Link модель - DIR300 (2);

- Маршрутизатор TP-Link модель - TL-WR841N (10);

- Коммутатор D-Link модель - DES-1008d (4);

- Бухта кабель UTP 4 пары 300 метров (2);

- Коннекторы RJ - 45.

Более подробное описание работы каждого элементы сети находится в пункте 2.4.

2.3 Планирование структуры сети

При выборе типа сети приходилось учитывать многие факторы, а именно главные и решающие из них стали:

ѕ Финансы выделенные на прокладывание сети и сетевое оборудование;

ѕ предположительная загруженность сети;

ѕ необходимость общего хранилища данных;

ѕ количество компьютеров работающих в сети;

ѕ компактное расположение пользователей;

ѕ глобальное расширение сети в будущем не потребуется;

ѕ вопрос защиты данных не критичен.

Исходя из вышеперечисленных факторов было принято решение о построении одноранговой сети с использованием беспроводных модулей.

Данная сеть исключает присутствие сервера. Поскольку каждый компьютер является одновременно и клиентом, и сервером, нет необходимости в мощном центральном сервере или в других компонентах, обязательных для более сложных сетей, значит не необходимости включать его в сеть и тратить финансы и время.

Для объединения компьютеров в одноранговую сеть было достаточно только создать структуру сети (провести кабели или купить беспроводные точки доступа, поставить коммутаторы и другое оборудование). Компьютер подключаем к сети и настраиваем на использование ресурсов других систем. В свою очередь администратор каждого компьютера определяет, какие ресурсы локальной системы предоставляются в общее пользование и с какими правами.

При установке одноранговой сети, дополнительного программного обеспечения не потребовалось.

Удобность одноранговой сети характеризуется рядом стандартных решений:

- компьютеры расположены на рабочих столах пользователей;

- пользователи сами выступают в роли администраторов и обеспечивают защиту информации.

2.4 Администрирование сети

Администратор сети - специалист, отвечающий за нормальное функционирование и использование ресурсов автоматизированной системы и (или) вычислительной сети.

Администрирование информационных систем включает следующие цели:

- Установка и настройка сети;

- Поддержка её дальнейшей работоспособности;

- Установка базового программного обеспечения;

- Мониторинг сети;

В связи с этим администратор сети должен выполнять следующие задачи:

- Планирование системы;

- Установка и конфигурация аппаратных устройств;

- Установка программного обеспечения;

- Установка сети;

- Установка и контроль защиты;

Установку и настройку необходимо начинать с самого начала сети, в данном случае с настройки главного маршрутизатора, он же DHCP сервер. Для этой роли был выбран маршрутизатор Linksys модель - WRT54GL.

Рисунок 30 - Linksys WRT54GL

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) - это сетевой протокол, позволяющий компьютерам автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети. Его использование позволяет избежать ручной настройки компьютеров сети и уменьшает количество ошибок. Как правило, сервер DHCP предоставляет клиентам по меньшей мере основные сведения:

- IP-адрес

- Маска подсети

- Основной шлюз

Однако предоставляются и дополнительные сведения, такие как адреса серверов DNS и WINS. Системный администратор настраивает на сервере DHCP параметры, которые передаются клиенту.

Для настройки необходимо подключить кабель интернета в порт “INTERNET” (он же WAN - порт), а кабель идущий к компьютеру в порт “LAN”. После этого необходимо зайти в любой интернет браузер на компьютере подключенному к маршрутизатору и в строке адреса прописать “192.168.0.1” или “192.168.1.1”, после чего появится запрос авторизации, логин и пароль можно посмотреть на роутере (обычно снизу на наклейке), либо в документации роутера идущей в комплекте (в основном на всех роутерах логин - “admin”, пароль - “admin”). Далее в зависимости от вашего провайдера выставляется тип подключения WAN.

Основные типы подключения WAN:

- Динамический IP;

- Статический IP;

- PPPOE;

- PPTP/Russia PPTP;

- L2TP.

В нашем случае провайдер “Центр информационных технологий”, в котором осуществляется статическое подключение, значит необходимо заполнить соответствующие поля. После того как прописаны IP адреса, маска, шлюз и DNS сервера, необходимо настроить DHCP. Для этого в одноименном разделе включаем функцию DHCP и прописываем диапазон IP адресов которые будут раздаваться клиентам задействованных в сети. Например: 192.168.1.50 - 192.168.1.150

После этих настроек наш главный маршрутизатор (DHCP сервер) готов к работе.

Рисунок 31 - Результат настройки маршрутизатора Linksys

После настройки главного маршрутизатора, для удобности, необходимо настроить остальные маршрутизаторы (они будут работать как точки доступа, а именно будут передавать информацию с главного маршрутизатора на компьютеры по сети wifi или по кабелю), они будут сразу после всех необходимых настроек подключены к коммутаторам и компьютерам.

Первым делом настраиваем маршрутизаторы D-Link модель DIR-300. Для того чтобы зайти в меню настроек данных маршрутизаторов, необходимо провести такие же действия, какие были необходимы для входа в меню настроек главного маршрутизатора, а именно необходимо зайти в любой интернет браузер на компьютере подключенному к маршрутизатору и в строке адреса прописать “192.168.0.1” или “192.168.1.1”, после чего появится запрос авторизации, логин и пароль можно посмотреть на роутере (обычно снизу на наклейке), либо в документации роутера идущей в комплекте (в основном на всех роутерах логин - “admin”, пароль - “admin”). После этого настраивается тип интернет соединения. Так как у нас уже настроен выход в интернет на главном маршрутизаторе, то выбираем тип подключения - статический IP. Это значит, что маршрутизатор будет принимать все адреса и передавать дальше полученные от главного маршрутизатора.

Рисунок 32 - Настройка интернет соединения на D-Link DIR300

Функцию DHCP необходимо отключить, так как в роли DHCP сервера выступает наш главный маршрутизатор. В пункте “IP маршрутизатора” для удобности дальнейшего управления выставляем IP адрес по номеру кабинета, в котором будет находится сам роутер. Количество маршрутизаторов D-Link DIR300 - 2, будут они находится в кабинетах номер 4 и 13, значит их IP адреса буду выглядеть следующим образом - “192.168.1.4” и “192.168.1.13”. Если в дальнейшем нам будет их необходимо перенастроить, то мы сможем зайти в меню настроек с любого компьютера введя их IP адрес в адресную строку браузера и пройти после этого соответствующую авторизацию.

Рисунок 33 - Пример настройки IP адреса на роутере, который будет находиться в кабинете номер 4

Так как данная сеть смешанного типа (проводная и беспроводная), то на маршрутизаторах обязательно настраивается wifi, а именно устанавливается парольная защита и изменяется имя сети на номер кабинета в каком находится сам маршрутизатор.

В разделе “Настройка беспроводной сети” прописываем имя сети wifi одноименное номеру кабинета, далее выбираем режим безопасности “wpa/wpa2psk” и вводим пароль на саму сеть wifi.

Рисунок 34 - Пример настройки wifi на маршрутизаторе находящимся в кабинете номер 4

После всех этих настроек маршрутизатор готов к работе в нашей сети.

Следующим этапом настраиваются остальные маршрутизаторы фирмы TP-LINK TL-WR841N. Вход в настройки роутера аналогичный что и у маршрутизаторов описанных ранее, а именно в любом браузере в строке адреса прописать “192.168.0.1” или “192.168.1.1”, после чего пройти авторизацию. Настройка проходит по тому же плану как и у вышеописанного D-Link DIR300.

Отключаем функцию DHCP, так как у нас имеется DHCP сервер.

Рисунок 35 - Настройка DHCP на роутере TP-LINK TL-WR841N

Устанавливаем тип подключения WAN - Динамический IP.

Рисунок 36 - Настройка типа WAN на роутере TP-LINK TL-WR841N

В настройках LAN устанавливаем IP адрес одноименно номеру кабинета в котором будет стоять роутер.

Рисунок 37 - Настройка IP адреса роутера TP-LINK TL-WR841N

В настройках беспроводной сети вписываем имя самой сети wifi одноименное номеру кабинета в котором находится роутер. Затем выбираем тип защиты беспроводной сети, а именно WPA-PSK/WPA2-PSK и вводим пароль защиты.

Рисунок 38 -Название беспроводной сети на роутере TP-LINK TL-WR841N

Рисунок 39 - Создание пароля WIFI на роутере TP-LINK TL-WR841N

После всех проведенных настроек на роутерах TP-LINK TL-WR841N, они готовы к работе в нашей сети. компьютерный сеть локальный кабель

Когда все элементы нашей сети настроены, можно начать подключение сети. Подключение устройств желательно начинать с самого первого элемента сети ввиду удобства. Первым устройством является главный маршрутизатор, как описывалось ранее кабель интернета подключается в порт INTERNET или WAN порт, а кабель идущий далее (В нашем случае на концентратор) подключается в порт LAN.

Рисунок40 - Подключенный в сеть главный маршрутизатор

Следующий элемент нашей сети - это концентратор. Подключение кабеля идущего от главного маршрутизатора и подключение кабелей идущих к следующим элементам нашей сети (концентраторам распределенным по этажам) безразлично к какому порту будут подключены. Это связано с тем, что концентратор не программируемый. Аналогично и со следующими концентраторами.

Рисунок 41 - Подключенный в сеть концентратор

Так как маршрутизаторы настроены как точки доступа, а именно как описано ранее отключен DHCP, а тип подключения стоит динамический IP, то кабель идущий от концентраторов и главного маршрутизатора подключается так же как и кабель идущий на следующие элементы сети (либо следующий маршрутизатор, либо компьютер) в LAN порт.

После всех действий наша сеть готова к работе, остается подключение компьютеров (по кабелю от точек доступа) и ноутбуков (по беспроводной сети).

Рисунок 42 - Рабочая группа компьютеров школы

2.5 Защита информации в сети

Руководство школ по законам 139-ФЗ и 436-ФЗ "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию" обязано оградить учеников от опасных интернет - ресурсов (порнография, наркотики, экстремизм). Это необходимо как самим детям, психика которых только формируется, так и администрации школы - за невыполнение закона могут последовать санкции со стороны прокуратуры. Поэтому необходимо организовать в школе защиту от вредоносных и запрещенных для посещения детям сайтов. Выбором стала контентная фильтрация от SkyDNS.

Система контентной фильтрации SkyDNS используется не только в школах. Подключая высокие технологии, заключения экспертов и уведомления пользователей, собиралась база из нескольких миллионов сайтов, разбитых на 50 категорий, позволяющих индивидуально настроить параметры фильтрации.

Для особо ответственных случаев (маленькие дети, прокурорская проверка) предусмотрен специальный режим работы фильтра, при котором блокируется доступ к любым ресурсам, кроме доверенных сайтов из белого списка.

Кроме того, поддерживается специальная поисковая система poisk.skydns.ru, которая дополнительно фильтрует все поисковые запросы, повышая безопасность детей. Регулярно отслеживаются списки Министерства Юстиции, чтобы поддерживать черные списки в актуальном состоянии.

Рисунок 43 - Безопасный поиск SKYDNS

SkyDNS - это настоящее "облачное" решение, которое работает как веб-сервис, блокируя доступ к опасным сайтам еще до реального обращения к их ресурсам.

В большинстве случаев не приходится ставить никакое ПО на компьютеры учеников. Все, что потребуется - настроить параметры сети интернет-шлюза, и указать категории для блокировки на сайте.

Кроме того, SkyDNS имеет небольшую себестоимость. Стоимость годовой подписки на услуги фильтрации составляет всего лишь 300 рублей за компьютер.

Для того, чтобы начать использовать сервис DNS-фильтрации SkyDNS необходимо:

- определить какие настройки фильтрации требуются -- одинаковые или различные для каждого компьютера (группы компьютеров). В нашем случае настройки фильтрации одинаковые;

- выяснить какой внешний IP адрес предоставил провайдер -- статический или динамический. Как сказано ранее, провайдер школы предоставляет статический IP адрес;

- определить каким образом получают сетевые настройки компьютеры (по DHCP или прописаны вручную). В сеть включен DHCP сервер, значит прописывать адреса вручную не приходится (смотри пункт 2,4).

- привязать внешний статический IP адрес к профилю в аккаунте SkyDNS;

- использовать для разрешения внешних DNS-имен DNS-сервер SkyDNS 193.58.251.251.

Предлагается специальное решение, школьный фильтр SkyDNS, получивший высшую награду Gold Parental Control лаборатории AntiMalware.ru. Интернет-фильтр продемонстрировал результаты, сравнимые с показателями лидера - разработками Лаборатории Касперского.

Рисунок 44 - Пример блокировки вредоносного сайта фильтром.

3. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СТОИМОСТИ ОБЬЕКТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ

3.1 Расчет стоимости основных и расходных материалов

Для определения стоимости монтажа локальной сети необходимо рассчитать трудоемкость.

Трудоемкость - это затраты рабочего времени на производство единицы продукции в натуральном выражении и на всех этапах выполняемой работы.

Трудоемкость для каждого операционного перехода представлена в таблице 1

Таблица 1 - Трудоемкость на операционных переходах

Исходя из таблицы 1, видно, что общая трудоемкость по всем операционным переходам составляет 990 минут.

В данном дипломном проекте состав материальных затрат может быть определен с учетом некоторых особенностей, касающихся прокладки локальной сети. Штат работников объединяется под единым названием затрат.

В качестве исходной информации для определения суммы всех затрат Сбком, руб., необходимо использовать формулу:

,

где М - затраты на материалы;

ОЗП - основная заработная плата специалистам, участвующим в разработке программы;

ДЗП - дополнительная заработная плата специалистам, участвующим в разработке программы;

ЕСН - единый социальный налог;

СО - затраты, связанные с работой оборудования (амортизация);

ОХР - общехозяйственные затраты;

КЗ - внепроизводственные (коммерческие) расходы.

Все оборудование, используемое при выполнении монтажных работ, представлено в таблице 2.

Таблица 2 - Ведомость затрат на основные и расходные материалы, комплектующие изделия и малоценные инструменты.

Наименование Материалов	Единица измерения		Количество, шт.	Сумма, руб.
Кабель UTP 5Е
Рулетка Stayer
Разъем RG-45
Обжимной инструмент
Интсрумент для зачистки кабеля HT-322
Отвертка крестовая ОРК-2/08 ГОСТ 5264-10006
Наименование Материалов	Единица измерения	Цена за единицу измерения, руб.	Количество, шт.	Сумма, руб.
Маркер ГОСТ 9198-93
Сверло 60x120 победитовое
Маршрутизатор Linksys WRT54GL
Маршрутизатор
Маршрутизатор TP-Link TL-WR841N
Коммутатор D-link DES-1008D

Объем материальных затрат на изделие М, руб., рассчитывается по формуле:

,

где рi - вид i материала в соответствие количеству;

qi - стоимость удельной единицы i материала.

Объем материальных затрат по формуле (3.2) получается:

3.2 Расчет заработной платы

Расчет основной заработной платы осуществляется на основе разработанного технологического процесса производимой работы, которая должна включать в себя информацию:

? о последовательности и содержании всех выполняемых видов работ;

? о квалификации работников, привлеченных к выполнению тех или иных видов работ на всех производственных этапах (переходах, операциях);

? о трудоемкости выполнения всех видов работ;

? о технической оснащенности рабочих мест при выполнении работ на всех её этапах.

Оклад работника за час работы вычисляется по формуле:

,

где - заработная плата рабочего в месяц;

ТР - фонд рабочего времени в месяц, принимается равным 176 часов.

Тарифная ставка работника пятого разряда составляет 5150 (руб/мес.)

Тарифная ставка работника за час работы по формуле (2.3) получается:

(руб.)

Основная заработная плата, ОЗП, руб., определяется по формуле:

,

Где Зпробщ - прямая заработная плата.

КОЗП - повышающий справочный коэффициент, его значение определяется на основе повышающих процентных ставок относительно прямых затрат на выплату заработной платы работника. Повышающие процентные ставки рекомендуется выбирать в интервале от 20% до 40%, в данной работе выбирается процентная ставка 30%, или Козп = 0,3.

Для определения прямой заработной платы по переходам определяется общая сумма прямой заработной платы по формуле:

, (3.5)

где Зпр.i - прямая заработная плата на i-ом переходе.

Зпр рассчитывается по формуле (3.6):

где Oм- оклад работника в час;

T - время операции;

Д-фонд рабочего времени в месяц, 176 часов

t- рабочее время в сутки

Зпр рассчитывается по формуле (3.6).

Для подготовительной:

(руб.)

Для заготовительной:

(руб.)

Для монтажной:

(руб.)

Для установочной:

(руб.)

Для укладочной:

(руб.)

Для контрольной:

(руб.)

Для настроечной:

(руб.)

Заработная плата по переходам рассчитывается по формуле(3.5):

(руб.)

Основная заработная плата по формуле (3.4) получается:

(руб.)

Общий расчет основной заработной платы, исходя из квалификации и оклада работника, представлен в таблице 3.

Таблица 3- Расчет основной заработной платы

Наименование операции	Оперативное время,мин.	Квалификация работника	Оклад работника, руб./час.	Фактические затраты по операциям, руб.
Подготовительная
Заготовительная
Монтажная
Установочная
Укладочная
Контрольная
Настроечная
Поправочный коэффициент =0,30
Итого: ОЗП с учетом поправочного коэффициента

Дополнительная заработная плата - это фактические надбавки для стимулирования работника выполнять свою работу вовремя, перевыполнять план, работать качественно. Сюда следует включать премиальные вознаграждения и т.п. Дополнительная заработная плата, ДЗП, руб., рассчитывается по формуле:

...

Подобные документы

Выбор технологий локальной вычислительной сети. Выход в Интернет. Схема кабельных укладок и расчет длин кабелей. Логическая топология и масштабирование сети. Спецификация используемого оборудования с указанием стоимости и расчет затрат на оборудование.

курсовая работа , добавлен 27.11.2014


Подбор соответствующего сетевого оборудования, удовлетворяющего требованиям выбранной технологии и потребностям организации. Расчет общей стоимости кабелей, затрат на проектирование и монтаж локальной вычислительной сети, а также срока окупаемости.

дипломная работа , добавлен 20.07.2015


Расчеты параметров проектируемой локальной вычислительной сети. Общая длина кабеля. Распределение IP-адресов для спроектированной сети. Спецификация оборудования и расходных материалов. Выбор операционной системы и прикладного программного обеспечения.

курсовая работа , добавлен 01.11.2014


Структура локальной компьютерной сети организации. Расчет стоимости построения локальной сети. Локальная сеть организации, спроектированная по технологии. Построение локальной сети Ethernet организации. Схема локальной сети 10Base-T.

курсовая работа , добавлен 30.06.2007


Разработка топологии сети, выбор операционной системы, типа оптоволоконного кабеля. Изучение перечня функций и услуг, предоставляемых пользователям в локальной вычислительной сети. Расчет необходимого количества и стоимости устанавливаемого оборудования.

курсовая работа , добавлен 26.12.2011


Классификация локальных сетей по топологии. Сетевая архитектура Ethernet. Функциональная схема локальной вычислительной сети. Конфигурация сетевого оборудования: количество серверов, концентраторов, сетевых принтеров. Типовые модели использования доменов.

дипломная работа , добавлен 08.05.2011


Способы связи разрозненных компьютеров в сеть. Основные принципы организации локальной вычислительной сети (ЛВС). Разработка и проектирование локальной вычислительной сети на предприятии. Описание выбранной топологии, технологии, стандарта и оборудования.

дипломная работа , добавлен 19.06.2013


Понятие локальной вычислительной сети, архитектура построения компьютерных сетей. Локальные настройки компьютеров. Установка учетной записи администратора. Настройка антивирусной безопасности. Структура подразделения по обслуживанию компьютерной сети.

дипломная работа , добавлен 15.01.2015


Настройка телекоммуникационного оборудования локальной вычислительной сети. Выбор архитектуры сети. Сервисы конфигурации сервера. Расчет кабеля, подбор оборудования и программного обеспечения. Описание физической и логической схем вычислительной сети.

курсовая работа , добавлен 22.12.2014


Понятия и назначение одноранговой и двухранговой вычислительных сетей. Изучение сетевой технологии IEEE802.3/Ethernet. Выбор топологии локальной сети, рангового типа и протокола с целью проектирования вычислительной сети для предприятия ОАО "ГКНП".