32
100VG-AnyLAN
В качестве альтернативы технологии Fast Ethernet компаниями
AT&T и HP был выдвинут проект новой технологии со скоростью
передачи данных 100 Мб/с - 100Base-VG. Технология получила название
100VG-AnyLAN, то есть технология для любых сетей (Any LAN - любые
сети), имеется в виду, что в локальных сетях технологии Ethernet и Token
Ring используются в подавляющем количестве узлов [9, c.171].
В технологии 100VG-AnyLAN работает на новом методе доступа
Demand Priority и определена новая схема квартетного кодирования Quartet
Coding, использующая избыточный код 5В/6В.
Метод доступа Demand Priority повышает коэффициент
использования пропускной способности сети за счет введения простого,
детерминированного метода разделения общей среды, использующего два
уровня приоритетов: низкий - для обычных приложений (данных) и
высокий - для мультимедийных.
Выводы
В аналитическом обзоре рассмотрены характеристика деятельности
предприятия, характеристика отделов, цехов и служб предприятия, цель
создания сети, анализ программных обеспечений и информационных
систем предприятия, информационных ресурсов технологии построения
сетей.
33
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ПРОЕКТА СЕТИ ПО «НМЗ»
2.1. Предпроектное исследование
Завод имеет три удаленных друг от друга подразделения: управление
ПО «НМЗ» в городе Навои, база отдыха «Тудакуль» в городе Бухара,
«ТМЗ» в городе Термез. Все корпуса главного подразделения завода ПО
«НМЗ» территориально близки друг к другу. В управлении «НМЗ» имеется
два административных здания – проходная и управление. В каждом из
этих зданий имеется по два этажа.
На первом этаже расположены проходная, бюро пропусков,
помещения для переговоров, библиотека, холл и учебный центр
предприятия. На втором этаже находятся: бухгалтерия, расчетная группа,
материальная группа, производственная группа, финансовая группа и т.д.
Количество рабочих станций в здании проходной приведено в
таблице 1.
Таблица 1 - Количество рабочих станций в здании проходной
№
Название отдела
Количество
рабочих станций
1.
Бюро пропусков
4
2.
Библиотека
8
3.
Учебный центр
8
4.
Актовый зал
1
5.
Комната переговоров
2
6.
Комната сотрудника
1
7.
Комната руководителя
1
Итого по 1 этажу:
25
1.
Главный бухгалтер
1
2
Расчетная группа
6
3
Отдел нормирование труда и заработной платы
ОНТиЗП
5
34
4.
Материальная группа
7
5.
Производственная группа
5
6.
Финансовый отдел
4
7.
Группа по учету дебиторской, кредиторской
задолженности
4
8.
Группа доходов и налогообложения
5
9.
Группа учета капитальных вложений
4
10.
Руководство
4
Итого по 2 этажу:
45
В здании управления на первом этаже находится транспортный
отдел, торговая группа, отдел материально-технического снабжения, отдел
главного прибориста, отдел кадров, планово-экономический отдел, отдел
информационных технологий, административно-хозяйственный отдел,
архив. На втором этаже находится: комната директора, комнаты главных
инженеров, служба главного механика, ООТиТБ, социальный отдел,
общий отдел и т.д.
Количество рабочих станций в здании управления приведено в
таблтце 2.
Таблица 2 - Количество рабочих станций в здании управления
№
Название отдела
Количество рабочих
станций
1.
Транспортный отдел
4
2.
Торговая группа
4
3.
Отдел материально-технического снабжения -
ОМТС
4
4.
Отдел главного прибориста - ОГП
2
5.
Отдел кадров - ОК
4
6.
Планово-экономический отдел - ПЭО
5
7.
Отдел информационных технологий - ОИТ
6
8.
Административно-хозяйственный отдел - АХО
2
9.
Архив
2
10.
Руководители
2
Итого по 1 этажу:
35
35
1.
Руководства
3
2.
Комнаты главных инженеров и руководителей
8
3.
Служба главного механика
4
4.
ООТиТБ
2
5.
Социальный отдел
3
6.
Отдел стандартизации, метрологии, сертификации
2
7.
Центральное конструкторское бюро ЦКБ
2
9.
Общий отдел и т.д.
4
Итого по 2 этажу:
28
Все цеха, столовые и склады находятся на территории завода и для
ведения автоматизированного складского учета, делопроизводства, учета
талонов лечебно- профилактического питания, учета и контроля заявок
РМЦ, учета готовой продукции необходимо объединить их в единую сеть.
Также необходимо подключить к этой сети завод «ТМЗ»,
расположенный в городе Термезе (488 км, 118 рабочих станций) и базу
отдыха «Тудакуль» в городе Бухара (126 км, 24 рабочих станций). Сети
подразделения «ТМЗ» и базы отдыха «Тудакуль» построены на подобии
сети управления ПО «НМЗ» с применением одинаковой технологии и
протокола.
2.2. Обоснование выбранной топологии и технологии сети
Понятие топология определяет подключения компьютеров,
устройств в сеть и конфигурацию физических связей. Существует 5
основных топологий и комбинированные топологии:
- кольцевая;
- общая шина;
- звездообразная;
- ячеистая;
- дерево (иерархическая звезда)[2, c.58].
36
Зависимо от характеристики и бюджета предприятия выбирается
топология сети и выбор топологии влияет на:
- масштабируемость сети;
- состав и характеристики сетевого оборудования;
- способ управления сетью.
Сравним три основных топологии сети, выбрав следующие
показатели, таблица 3.
Таблица 3 - Сравнение топологии сети
Общая шина
Звездообразная
Кольцо
Затраты
низкие
средние
высокие
Сложность сети
несложная
средняя
сложная
Производительность/
Скорость
низкая
средняя
высокая
Надежность/
отказоустойчивость
низкая
средняя
высокая
После сравнительного анализа была выбрана звездообразная
топология сети, но также необходимо учесть, что исходя из структуры и
расположения корпусов предприятия, часто используется смешанная
топологи сети[39]. На сегодняшний день звездообразная топология стала
основной при построении локальных сетей и характеризуется тем, что все
рабочие станции подключены к центральному узлу (рисунок 6).
Рисунок 6. Звездообразная топология.
37
Преимуществом звездообразной топологии сети считается:
- масштабируемость (расширяемость) и модернизация: для
подключения новой рабочей станции (компьютер, принтер и т.д.)
достаточно проложить отдельный кабель от центрального устройства;
- выход из строя одной рабочей станции или повреждение кабеля не
влияет на работе всей сети в целом или сегмента сети;
- при правильном проектировании сети высокая производительность;
- не сложно настроить, администрировать, централизованно
управлять и вести мониторинг;
- легко находятся и устраняются неисправности и обрывы в сети;
- легко подключается дополнительное оборудование в сеть.
Недостатками звездообразной топологии сети считаются:
- выход из строя центрального устройства приведет к
неработоспособности всей сети (одно из главных недостатков);
- при увеличении рабочих станций увеличиваются дополнительные
затраты на оборудование, к которому будут подключены все компьютеры
сети (коммутатор, концентратор и др.), также кабель;
- число рабочих станций ограничено количеством портов в
центральном оборудовании.
Теперь необходимо определить метод доступа к среде передачи
данных, комплекс программ или протокол, который определяет обмен
данными между программными обеспечениями узлов сети. Протоколы
предписывают правила работы рабочим станциям сети, задают способы
передачи сообщений, обработки ошибок в сети и позволяют разрабатывать
стандарты, которые не привязаны к аппаратной платформе. На
сегодняшний день большинство технологий стандартизировано в серии
стандартов IEEE 802. Ethernet считается наиболее распространенным
38
протоколом компьютерных сетей в мире[38]. Существует два типа
Ethernet:
- классический Ethernet;
- коммутируемый Ethernet.
Коммутируемый Ethernet предоставляет высокий уровень скорости и
достигает скорости Fast Ethernet - 100, Gigabit Ethernet - 1000 или 10 -
Gigabit Ethernet 10 000 Мбит/с. Все версии Ethernet имеют ограничения по
длине кабелей и для решения проблемы используется усилители
(повторители). В центре коммутируемой сети Ethernet находится
коммутатор (рисунок 7).
Рисунок 7. Пример коммутируемой сети Ethernet.
Коммутатор – центральный узел топологии звезда, оборудованный
до 48 разъемами RJ-45 для подключения витой пары. При анализе
протокола было рассмотрено, что новую рабочую станцию легко добавить
или убрать, подключив или отключив один провод из порта коммутатора.
Одно из преимуществ коммутатора – он отправляет кадры только на
те порты, для которых эти кадры предназначены, поэтому коллизия
невозможна, CSMA/CD метод доступа к дуплексному каналу связи не
требуется и обеспечивает безопасность обмена информации в отличие от
39
концентратора. Если безопасность на первом месте, тогда, конечно,
необходимо шифровать трафик. При сбое коммутатора вся подсеть
перестает работать, в таких случаях специалисты сразу заменят
устройство или починят.
Для технологии передачи данных Fast Ethernet по стандарту IEEE
802.3 применяется три типа кабелей (таблица 4).
Таблица 4 - Основные типы кабелей для сетей Fast Ethernet
Кабель
Тип
Максимальная
длина сегмента в м.
Примечание
100Base-T4
Витая пара
100
неэкранированная витая пара
категории 3.
100Base-TX
Витая пара
100
полный дуплекс при 100 Мбит/с
(витая пара 5 категории)
100Base-FX
Оптоволокно
2000
полный дуплекс при 100 Мбит/с,
большая длина сегмента
В большинстве учреждений пользуется витая пара 5 категории - сети
100 Base-TX. 100Base-TX кабели работают 125 МГц частотным сигналом.
Поэтому для каждой станции используются только две витые пары: одна к
концентратору, другая от него. Используется специальная система
кодирования 4B/5B. Четыре бита данных кодируются в форме пяти
сигнальных бит и отправляются на частоте 125 МГц, обеспечивая скорость
100 Мбит/с. Система 100Base-TX является полнодуплексной, станции
могут передавать на скорости 100 Мбит/с по одной витой паре и
одновременно принимать на той же скорости по другой [6, c.317].
2.3. Выбор и анализ оборудования и кабеля сети
Анализ оборудования предусматривает техническую сторону
разработки сетей, которая будет зависеть от выбранной технологии
40
передачи и размеров. Сеть предприятия в зависимости от потребности к
информационной среде и развития информационных технологий со
временем модернизируется. Выбранная топология сети звезда, технология
передачи данных Fast Ethernet и цехи, склады, столовые находятся на
расстоянии, исходя из этого необходимо следующее оборудование, кабели,
материалы для построения сети:
- активное оборудование:
- концентраторы(hub);
- коммутаторы(switch);
- маршрутизаторы (router);
- повторители(repeater);
- сервера;
- компьютеры;
- пассивное оборудование:
- коаксиальный кабель;
- витая пара (5 категории, экранированная, неэкранированная);
- разъем(RJ-45);
- монтажный шкаф (для коммутатора);
- патч-панели;
- коммутационные кабели (патч-корды);
- короб.
Также необходимо учитывать расширения сети при выборе
оборудования.
Коммутаторы выбраны на 48 портов 24 и 16 портов с расчетом, что в
дальнейшем при внедрении новых задач или создании новой рабочей
станции потребуются дополнительные порты и необходимо будет
подключиться к коммутатору.
На основании всех требований выбрано следующее оборудование:
41
Модем Zyxel P-793H v3 – это шлюз G.SHDSL, для организации
высокоскоростного соединения LAN-to-LAN (рисунок 8.) и подключения к
Интернету с использованием канала G.SHDSL на медных линиях. Zyxel P-
793H v3 поддерживает технологию SHDSL.bis с симметричной передачей
трафика в обоих направлениях. Функцию Rate Negotiating автоматически
подстраивает скорость передачи данных в соответствии с качеством
проводного соединения. Функция Quality of Service обеспечивает
стабильное соединение с эффективным использованием пропускной
способности. Поддержка виртуальных сетей IPSec VPN для безопасного
канала пересылками данных между двумя подсетями. Устройство имеет
функции межсетевого экрана SPI, защиты от атак Denial Of Service DoS и
URL Content Filtering[34]. Основные характеристики оборудования
приведены в таблице 5.
Таблица 5 - Основные характеристики Zyxel P-793H v3
Технология доступа
SHDSL
Количество WAN портов
1
Тип WAN портов
RJ-11
Типы WAN-подключения
PPPoE, IPoE
Количество LAN портов
4
Тип LAN портов
10/100Base-TX (100 мбит/с)
Максимальная скорость проводной
передачи данных
100 Мбит/с
Протоколы Ethernet
IEEE 802.3, IEEE 802.3u
USB порты
1
Также для управления имеется web-интерфейс, межсетевой экран
(Firewall), NAT, DHCP-сервер и VPN.