57
Стоит отметить, что затухание пропорционально длине кабеля, а также
измеряется в децибелах.
– Помехозащищенность кабеля, а также обеспечиваемая им
секретность трансляции информации. Эти взаимосвязанные параметры
показывают, как именно кабель взаимодействует в окружающей среде, то есть,
как выполняется реакция на внешние помехи, а также насколько просто можно
прослушивать информацию, что передается по кабелю определенного типа.
– Скорость распространения сигнала или, обратный к нему параметр
– задержка сигнала в соответствии метра длины кабеля.
Кабели на основании витых пар представляются несколькими парами
скрученных попарно изолированных проводов в единой пластиковой оболочке.
[17]
Он является довольно гибким и удобным для монтажа. Скручивание
проводов дает возможность минимизировать индуктивные наводки кабелей и
снизить влияние выполняемых переходных процессов.
Стоит отметить, что данный проводник используется для соединения
рабочих станций между собой.
Неэкранированные витые пары, как правило, характеризуются слабой
защищенностью от разного рода внешних электромагнитных помех,
подслушивания, которое осуществляется с целью промышленного шпионажа.
Основные достоинства применения неэкранированных витых пар – это
простота монтажа для разъемов на концах проводника, а также ремонта самых
разных повреждений в сравнении с иными типами кабеля.
Оптоволоконный кабель – это иной тип кабеля в сравнении с
рассмотренными ранее двумя типами кабеля. Информация по нему будет
предаваться не электрическим методом, а световым.
Стоит отметить, что главным его элементом является прозрачное
стекловолокно, где свет проходит на большие расстояния (до нескольких
десятков километров) с малым ослаблением.
Структура оптоволоконного кабеля является очень простой и похожа на
коаксиальный электрический кабель.
58
Лишь вместо центрального провода здесь применяется тонкое
стекловолокно, а для внутренней изоляции – пластиковая или стеклянная
оболочка, что не позволяет свету выходить за рамки стекловолокна.
Стоит отметить, что в данном случае речь может идти о режиме полного
внутреннего отражения световых лучей от границы иных веществ с различными
коэффициентами преломления.
Заметим, что оптоволоконный кабель используется в ПАО «МОЭК» при
непосредственном подключении интернет-провайдером рассматриваемого
учреждения к сети Интернет.
2.2.2. Расчет структурированной кабельной системы
Структурированная кабельная система (СКС) должна устанавливаться на
одном этаже – офисе ПАО «МОЭК».
Общая длина этажа 60 м., ширина 9 м., высота потолка 3.5 м.
Рабочие помещения располагаются вдоль коридора, ширина которого
равна 1,5 м.
Все рабочие помещения компании имеют практически одинаковые
размеры: длина помещения 3,7 м.; ширина комнаты 6 м.
В качестве архитектуры используется централизованная архитектура СКС.
59
Рисунок 15 – Структура СКС
В качестве розеток будут выбраны настенные розетки с двумя модулями
категории 5e. Заметим, что эти розетки будут установлены лишь в рабочих
помещениях.
Также в рабочих помещениях устанавливается короб по периметру
имеющегося помещений.
Схема рабочих помещений приводится в приложении А.
На схеме приложения А обозначены следующие цвета кабелей:
– салатовый – структура подсети для обеспечения деятельности
сервера 1С:Предприятие;
– синий – кабельная структура остальной ЛВС компании.
Стоит отметить, что компания имеет несколько филиалов, которые
территориально отделены от главного офиса. В этом случае взаимодействие
60
между ними выполняется с помощью сети Интернет и корпоративной
компьютерной сети.
Для это применяется:
– корпоративная электронная почта;
– встроенные меседжеры ПО 1С и другие средства.
Заметим, что филиалы имеют свои подсети для внутреннего применения
ресурсов сетей.
Для использования коммутационной панели в так называемой
горизонтальной подсистеме будет выбрана коммутационная панель, которая
содержит 24 телекоммуникационные гнезда.
Плотность размещения розеток в исходной информации по
проектированию КС – не указана. В результате используем на каждые 5 м
2
офисной площади телекоммуникационную розетку, которая описана выше.
Количество розеток в одном помещении:
3,7 х 6 / 5 = 4,44.
На данном объекте телекоммуникационные розетки в коридоре
устанавливать не планируется, поэтому рассчитываем лишь розетки в рабочих
комнатах.
Все рабочие помещения являются однотипными поэтому, просто надо
рассчитать количество рабочих помещений, где устанавливаются розетки, а
далее умножим на численность розеток, устанавливаемых в помещении.
Р = 19 * 4 = 76 розеток.
Стоит отметить, что аналогичных образом можно рассчитать длину кабеля
«витая пара». В результате индивидуальных замеров, необходимо применить
2780 м. кабеля витая пара. Стоит отметить, что оптоволоконный кабель
применяется в качестве линии с проложением Интернет-канала.
2.2.3. Окончательная спецификация оборудования СКС
Параметры СКС имеют принципиальное использование при выборе
общей длины сети. Все типичные величины скорости передачи сигнала – от 0,5
до 0,9 от скорости света в вакууме. В результате типичные величины для
задержек – до 5 нс/м.
61
Для разного рода электрических кабелей витая пара очень важной
является величина волнового сопротивления проводникового кабеля. Волновое
сопротивление надо учитывать при согласовании кабеля по предотвращению
отражения сигнала от краев кабеля.
Заметим, что волновое сопротивление может быть зависимым от формы, а
также взаиморасположения проводников, технологии изготовления и
применяемого материала диэлектрика. Типичные значения для волнового
сопротивления –до 150 Ом. [13]
Витые пары проводов применяются в самых дешевых и сегодня, самых
популярных кабелях.
Проанализировав размещение структурных подразделений компании,
можно сделать вывод, что при разработке проекта сети будет использовано
следующее оборудование:
– коммутатор Cisco SB Catalyst 2960-Plus 24TC-L с параметрами (8
единиц):
порты 1 x Fast Ethernet (10/100 Мбит/с);
габариты и вес 440 х 450 х 242 мм;
комплект поставки: коммутатор, кабель питания, документация.
– кабель витая пара уличная FTP Cat 5e Cu Outdoor медная;
– розетка компьютерная (2хRJ45 Cat5e) белая Carmen (76 шт.);
– Параметры рабочих станций:
Процессор: Intel Core i5 8400, 2800 МГц;
ОЗУ: DDR4 2133MHz 8192 Мб;
HDD: SATA3, 6Gb/s, 7.2K 1000 Гб$
SSD: 128 Гб;
Видеокарта: GeForce GTX 1060 6144 Мб;
DVD-RW, 1000 Мбит/с, Wi-Fi, Bluetooth, Windows 10 Home (64 bit),
– Параметры серверов:
Корпус MidiTower / PSU 665W(1);
Процессор Intel® C612 / 1х CPU Intel Xeon E5-2620 v4, 2.1-3.0 GHz,
8core/16T upto 2 CPU max;
62
ОЗУ 32Gb (2*16Gb) DDR4 2133MHz ECC REG upto 512Gb
8xDIMM;
HDD 2x 300Gb, SAS3, 12Gb/s, 10K, 24x7 + HDD 2x 2000Gb, SATA3,
6Gb/s, 7.2K, 24x7 upto 4x3.5/2.5" HP;
DVD-RW 1xPCI-E 3.0 x16, 5xPCI-E 3.0 x8;
Видеокарта: 2x1GbE(Intel® i210);
Блок питания: Reset, Power, Unit ID.
2.3 Аппаратное обеспечение задачи
2.3.1 Общие положения
Вне зависимости от применяемого кабеля для любой рабочей станции
необходимо установить сетевой адаптер.
Под сетевым адаптером понимается плата, которая может быть вставлена
в материнскую плату ПК. Она имеет 2 разъема для подключения
непосредственно к сетевому кабелю.
Сетевые адаптеры рассчитаны на архитектуру типа ISA/EISA или же
Micro Channel.
При этом первая архитектура применяется в серии компьютеров класса
IBM AT, а также совместимых с ними, а вторая – в станциях на основании
процессоров 8046. Конструктивно указанные типы адаптеров могут отличаться
друг от друга.
Также для ускорения работы с помощью платы сетевого адаптера может
применяться буфер.
Сетевые адаптеры для технологии Fast Ethernet используют специальные
порты для ввода/вывода, а также один канал для реализации прерывания.
Некоторые адаптеры работают с каналами для прямого доступа.
На плате адаптера могут располагаться микросхемы для постоянного
запоминающего устройства для реализации создания бездисковых рабочих
станций.
Перед тем как применить сетевой адаптер, а именно вставить его в
материнскую плату, необходимо при применении переключателей
63
(расположенных в адаптере) задать правильные значения портов для
ввода/вывода, базовый адрес запоминающегося устройства, канала прерывания,
а также дистанционной загрузки для бездисковой станции.
Если же общая длина ЛВС превышает максимальную длину
применяемого сегмента сети, надо разбить сеть сразу на несколько (до 5)
сегментов, при этом их соединив через репитер.
По своей конструкции репитер может выполняться либо в виде полностью
отдельной конструкции с блоком питания, или в виде платы, что интегрируется
в слот расширения.
Повторитель в качестве отдельной конструкции стоит несколько дороже,
хотя он может также быть применен для соединения нескольких сегментов сети
Ethernet, выполненных в тонком или толстом кабеле, поскольку он имеет в себе
как коаксиальные разъемы, так и разъемы для применения трансиверного
кабеля.
При использовании этого репитера можно соединять в единую сеть
разные сегменты, что выполнены на тонком и толстом кабеле.
Репитер в качестве платы имеет лишь коаксиальные разъемы, а поэтому
может быть соединен лишь в сегментах на коаксиальном кабеле. Но он стоит
несколько дешевле, и при подключении не требует отдельной сетевой розетки
электропитания.
Один из главных недостатков встраиваемого репитера в рабочую станцию
заключается в том, чтоб для реализации круглосуточной работы сети РС должна
работать также круглосуточно. Если выключить питание – связь между
сегментами в сети будет также нарушена.
Функции применения репитера заключаются также в физическом
разделении нескольких сегментов сети, а также обеспечении восстановления
применяемых пакетов, передаваемых с одного сегмента в иной.
Репитер может значительно повысить надежность сети, поскольку отказ
одного из сегментов (к примеру, обрыв кабеля) не будет сказываться на работе
иных сегментов. Но через поврежденный сегмент информация проходить не
может.
64
Для обеспечения работы локальной сети очень часто выделяется
отдельный компьютер – сервер, или же несколько таких ПК. На дисках серверов
может располагаться совместно применяемые программы, базы данных и другие
данные.[12]
Остальные ПК локальной сети называются рабочими станциями.
Стоит отметить, что на тех РС, где надо обрабатывать лишь данные на
серверах, часто для экономии, даже не устанавливают винчестеры.
В сетях, которые состоят более чем с 25 РС, наличие сервера является
обязательным – иначе производительность сети, как правило, будет
неудовлетворительной.
К тому же, сервер необходим также при совместной работе в интенсивном
режиме с базами данных.
Иногда серверам также назначается определенная специализация (к
примеру, программы, хранение данных, обеспечение модемной или
факсимильной связи, вывод данных на печать и прочее).
Серверы не используются, как правило, в качестве автоматизированных
рабочих мест (АРМ) пользователей.
Серверы, что обеспечивают работу с разного рода ценными данными,
размещаются часто в изолированном помещении, а доступ к нему имеют только
уполномоченные люди.
65
2.3.2. Схема IP-адресации и распределение VLAN
Адресная схема в ЛВС компании должна быть разработана в строгом
соответствии с принципом проектирования КС. Схема адресации позволяет
выполнять агрегирование адресов. Это значит, что адреса сетей низких уровней
(если они присутствуют) должны входить в диапазон сети более высокого
уровня с большей маской.
Кроме этого, необходимо предусмотреть разные возможности расширения
адресного пространства для каждого отдела.
Каждая рабочая станция в сети TCP/IP использует адреса нескольких
уровней.
Локальный адрес узлов, определяемый технологией, при применении
которой построена отдельная подсеть, в которую входит указанный узел. Для
узлов, что входят в локальные сети – МАС-адрес для сетевого адаптера или же
порта маршрутизатора, к примеру, 11-А3-17-33-3C-01. Такие адреса назначаются
производителями узлов и являются уникальными, так как управляются
централизовано.
IP-адрес, состоящий с 4 байт, к примеру, 109.26.17.100. Данный адрес
используется на каждом сетевом уровне. Он назначается сетевым
администратором во время процесса конфигурирования маршрутизаторов и
компьютеров. IP-адрес состоит с двух частей: номера узла и номера сети.
Номер сети может выбираться администратором произвольно, или
назначен по рекомендации подразделения.
В ПАО «МОЭК» используется такая адресация:
– 192.168.0.30 – 192.168.0.140 – адреса, отведенные под 90 рабочих
станций с возможностью масштабирования сети для каждого структурного
отдела (1 IP-адрес резервный);
– 192.168.0.1 – 192.168.0.29 – адреса, отведенные под сетевое
оборудование (серверы, коммутаторы и другие).
На решение коммутаторов о перенаправлении фреймов влияние
оказывают многие факторы, где наибольшее – называемые виртуальные
локальные сети или VLAN – логическая (или виртуальная) локальная сеть, что
66
представляет из себя множество хостов, взаимодействующих таким образом,
если бы они подключены к широковещательному домену.
Взаимодействие при этом обеспечивается независимо от конкретного
физического местонахождения хостов (рисунок 16).
Рисунок 16 – Принцип распределения VLAN
Хосты подключаются к коммутаторам доступа. Трафик агрегируется с
обеих площадок в одной точке. На данной площадке применяется коммутатор
распределения, а также маршрутизатор. Всего будет 4 VLAN:
– Администрация;
– Сервера;
– Отделы компании;
– Беспроводные устройства.
В таблице 1 рассматривается адресация для VLAN
Таблица 1
Адресация VLAN
Категория хоста
Номер VLAN
Администрация
2
Сервера
3
Отделы компании
10
Беспроводные устройства
11