%d0%a1%d0%b2%d1%8f%d0%b7%d1%8c+%d0%b8+%d0%ba%d0%be%d0%bc%d0%bf%d1%8c%d1%8e%d1%82%d0%b5%d1%80%d0%bd%d1%8b%d0%b5+%d1%81%d0%b5%d1%82%d0%b8

 
Заключение

В рамках данной работы проведен теоретический анализ аспектов функционирования компьютерных сетей.
Этапами работы явились:
- анализ физических основ функционирования компьютерных сетей;
- анализ систем связи, используемых в сетевых технологиях;
- обзор функционала активного сетевого оборудования;
- определение параметров, влияющих на функционал работы сети;
- решение задачи определения параметров передачи данных в компьютерной сети.
В качестве примера программного обеспечения для моделирования локальных сетей была рассмотрена программа Packet Tracker, позволяющая рассчитывать параметры сети и строить различные варианты топологии сети. Результаты работы могут быть использованы в процессе проектирования локальных вычислительных сетей.

...

Содержание

Введение 3
1. Физические принципы построения компьютерных сетей 5
2.Пример расчета параметров передачи данных в локальных сетях 8
Заключение 23
Список использованных источников 24

Введение

В современном обществе при внедрении компьютерных технологиях во многих сферах жизни общества актуальной становится тема проектирование систем передачи данных между рабочими станциями.
Связь между компьютерами обеспечивают сети
В данной работе рассмотрены вопросы построения топологий вычислительных сетей. Актуальность данной работы обусловлена тем, что в связи с распространением персональных компьютеров и созданием на их основе автоматизированных рабочих мест (АРМ), возросло значение проблемы технологий передачи данных между вычислительными системами. В настоящее время практически каждая организация имеет свою локальную вычислительную сеть, фирмы, имеющие многочисленную филиальную сеть, сталкиваются с проблемами интеграции вычислительных процессах в своей информационной системе , приходят к необходимости создания единой сети передачи данных, так называемой корпоративной сети.
Эффективность проектирования и использования корпоративных информационных систем стала очень актуальной задачей, особенно в условиях недостаточного выделения средств на информационные технологии в организациях.
Критериями оценки эффективности можно считать снижение стоимости реализации информационной системы, соответствие бизнес -технологиям и требованиям ближайшего времени, возможность и стоимость дальнейшего развития и перехода к новым технологиям.
Основу информационной системы составляет вычислительная система, включающая такие компоненты, как кабельная сеть и активное сетевое оборудование, компьютерное и периферийное оборудование, оборудование хранения данных (библиотеки), системное программное обеспечение (операционные системы, системы управления базами данных), специальное ПО (системы мониторинга и управления сетями) и в некоторых случаях прикладное ПО.
Целью курсовой работы является анализ технологий связи, используемых в компьютерных сетях.
Задачи работы:
- анализ физических основ функционирования компьютерных сетей;
- анализ систем связи, используемых в сетевых технологиях;
- обзор функционала активного сетевого оборудования;
- определение параметров, влияющих на функционал работы сети;
- решение задачи определения параметров передачи данных в компьютерной сети.
Работа содержит две главы, введение, заключение и список литературы.
В первой главе приведен анализ теоретических аспектов технологий передачи данных в компьютерных сетях, определены области их применимости. Также рассмотрены технологии коммутации. Вторая глава посвящена вопросам расчетов параметров передачи данных в колмпьютерных сетях с использованием программного обеспечения и аналитическим способом на конкретном примере.

При этом неблокируемые коммутаторы не избавляют локальные сети от уязвимостей, обусловленных наличием функционирующих маршрутизаторов. Наиболее часть используемые программные маршрутизаторы прежде чем определить пункт назначения пакета, производят анализ каждого поступающего IP-пакета информации, и производят направление его по определенному адресу. В данном контексте возникает проблема физической возможности обработки больших объемов информации, циркулирующей в современных компьютерных сетях. Коммутаторы уровня 2 не всегда удовлетворяют потребностям информационных систем.Коммутаторы уровня 3, или маршрутизирующие коммутаторы (иногда их называют коммутирующими маршрутизаторами и даже IP-коммутаторами) производят одновременное выполнение функций как коммутации, так и маршрутизации. Их функционирование на третьем, сетевом уровне модели OSI, где определяются IP-адреса и пакеты. Такие коммутаторы проектируются на основе специализированных интегральных микросхем и "коммутационных матриц", свойством которых является наличие быстродействующих RISC-процессоров и других элементов, позволяющих достичь высоких значений скорости маршрутизации. Коммутаторы третьего уровня могут успешно заменить маршрутизаторы, объединяющие сегменты ЛВС. Так, по утверждению компании Avaya, ее коммутатор Cajun P550 по сравнению с традиционными маршрутизаторами увеличивает скорость обмена пакетами между сегментами локальных сетей в десятки раз. Таким образом, коммутаторы уровня 3, как правило, обеспечивают высокую (по сравнению с традиционными маршрутизаторами) скорость маршрутизации для протоколов IP/IPX, малую задержку, а также позволяют организовывать виртуальные локальные сети (VLAN). При этом поддерживаются следующие протоколы маршрутизации: RIP, RIPv2, OSPF (некоторые производители предусматривают даже поддержку BGP - Border Gateway Protocol), а также протоколы многоадресного вещания - IGMP (Internet Group Management Protocol), PIM (Protocol Independent Multicast) и DVMRP (Distance Vector Multicast Routing Protocol). Еще одно преимущество коммутаторов 3-го уровня - возможность обеспечения гарантированного качества обслуживания (QoS) для различных типов трафика (при коммутации на уровне 2 эта функция нереализуема). Наиболее совершенные коммутаторы уровня 3 позволяют осуществлять одновременную фильтрацию трафика для уровней 2, 3, 4 и даже выше, а значит, и гарантированную доставку критически важных данных.2.Пример расчета параметров передачи данных в локальных сетяхТаким образом, как показано в предыдущем разделе, при проектировании локальных сетей необходимо проводить оценку минимальных параметров скорости передачи данных и объемов обработки информации в локальной сети для возможности решения поставленных прикладных задач.Расчет параметров сетей можно проводить как аналитическим способом, так и с использованием специализированного программного обеспечения.Программные системы моделирования сетей представляют собой инструмент, который может пригодиться любому администратору корпоративной сети, особенно в процессе проектирования новой сети или внесения кардинальных изменений в уже существующую. Продукты данной категории позволяют проверить последствия внедрения тех или иных решений еще до оплаты приобретаемого оборудования. Конечно, большинство из этих программных пакетов стоят достаточно дорого, но и возможная экономия может быть тоже весьма ощутимой. Программы имитационного моделирования сети используют в своей работе информацию о пространственном расположении сети, числе узлов, конфигурации связей, скоростях передачи данных, используемых протоколах и типе оборудования, а также о выполняемых в сети приложениях. С помощью программы-эмулятора локальных сетей Cisco Packet Tracker можно производить расчеты конфигурации вычислительных сетей различных типов, производить виртуальную настройку устройств, включенных в сеть и производить расчет их параметров.Смоделируем локальную вычислительную сеть с помощью ПО Cisco Packet Tracker (рис.1).Рис.1 Модель локальной сетиПроектируемая сеть содержит:- роутер;- коммутатор;- рабочие станции пользователей;- сервер.Оценим скорость передачи данных в сети между ее сегментами.Проведем просмотр таблицы МАС-адресов (рис.2):Рис.2. Просмотр таблицы МАС-адресов.Эмуляция команды «ping» (рис.3 – 4)Рис.3. Прохождение пакета при команде «ping» от сервераРис.4 Команда «ping» в консоли сервераТаким образом, время передачи данных между сегментами сети составило 4мс, что является приемлемым значением.Настройка IP-конфигурации производится в окне свойств (рис.5) Рис.5. Настройка IP-конфигурации рабочей станцииПрограмма позволяет отслеживать процесс передачи информации по сети в режиме симуляции (рис.6)Рис.6. Эмуляция процесса передачи информации в сети Таким образом, с использованием эмулятора виден процесс передачи пакетов внутри коммутатора и между коммутатором, серверов и рабочими станциями.Далее проведем расчет параметров локальной сети с компонентами:Количество рабочих станцийВ Центральном офисе 30 шт.1 этаж 222 этаж 8В филиале отдел по маркетингу 5 шт.На складе 2 шт.Количество физических соединительных линийЦентральный офисА) Интернет – машрутизатор 1 линииБ) машрутизатор - свитч-сервера (IBM) встроенная линий 1 линия1 – свитч D-link DES 1024 – свитч-сервера (IBM) 1 линия2 – центральный свитч – компьютер 22 линииЦентральный свитч – сетевой принтер 1этажа – 1 линия3 центральный свитч- свитч 2 этажа – 2 линии (1 резервная)2ЭтажСвитч 2 этажа – компьютеры – 8 линийСвитч 2 этажа – сетевые принтеры – 2 линииВ филиале отдел по маркетингу 5 шт.Интернет – маршрутизатор – 1 линияМашрутизатор - свитч – 1 линияСвитч – компьютеры – 5 линийСвитч – принтер – 1линияФилиал. СкладИнтернет – маршрутизатор – 1 линияМашрутизатор - свитч – 1 линияСвитч – компьютеры – 2 линииСвитч – принтер – 1линияКоличество логических виртуальных линий Туннель виртуальной частной сети - 2 шт.В качестве физической сети используется интернетКоличество сетевого оборудованияЦентральный офис - 1 шт.Сервер-маршрутизатор – 1 штСервер-контроллер доменной сети -1 шт.Свитч dlink des 1024 – 1шт.Свитч dlink des 1016 – 1шт.Сетевой принтер – 3 шт.Компьютеры – 30 шт.Пропускная способностьЦентральный офис - 1гб/cФилиалы- 100 мб/сШирина канала – 4 MB/cРассчитаем параметры КСПД предприятия.Для упрощения расчетов обычно используются справочные данные IEEE, содержащие значения задержек распространения сигналов в повторителях, приемопередатчиках и различных физических средах. В таблице 1 приведены данные, необходимые для расчета значения PDV для всех физических стандартов сетей Ethernet. Битовый интервал обозначен как bt.Таблица 1. Данные для расчета значения PDVТип сегментаБаза левого сегментаБаза промежуточного сегментаБаза правого сегментаЗадержка средыМаксимальная длина сегмента100Base TX15.8421690.1131001000 Base TX4.3492010.086250Рассчитаем PDV Левый сегмент 1/ 4.3(база) + 250 * 0,086= 25.5Промежуточный сегмент 2/ 25.1 + 1000 * 0,086 = 125,1.Промежуточный сегмент 3/ 20 + 500 * 0,086 =63Промежуточный сегмент 4/ 20 + 500 * 0,086 = 63Расчёт PVV (таблица 3.2)Таблица 2 Расчет PVVТип сегментаПередающий сегментПромежуточный сегмент1000 Base TX4,111000 Base FL2,11Левый сегмент: 4,1Промежуточный сегмент 1: 1Промежуточный сегмент 2: 1Итого значение PVV=6.1В таблице 3 представлены результаты вычисления параметров пропускной способности сети Таблица 3. Расчет параметров КСПДГоловной офисУдаленный офис 1Удаленный офис 2Пропускная способность сети, МВ/с1000100100Время отклика, мс0,050,60,6Величина задержки 0,060,230,23Межкадровый интервал, мкс64949Пропускная способность связи с головным офисом, МВ/с100044Время отклика от сервера головного офиса, мс0,0544Для проектирования локальной сети головного офиса используем методику расчета по плану здания. Исходим из следующих положений:Необходимо выполнить расчет локальной сети Исходные данные: план здания, расположения персональных компьютеров. Соблюдаются следующие критерии:здание имеет два этажа,высота между этажами,площадь комнат от 20 м2 до 45 м2,количество комнат 14,компьютеров, соединенных в сеть - от 30 с перспективой расширения,Сегментная схема приведена на рис.7Рис.7 Сегментная схемаВ таблицах 4-5 проведем расчет характеристик сети Таблица 4 – Общая длина кабеляОписаниеДлинаОбщНомер комнаты1234Сегмент 1ПК 1 – Комм. 1302034901.2ПК 2 – Комм. 1265027001.3ПК 3 – Комм. 1215023802.1ПК 4 – Комм. 1173017702.2ПК 5 – Комм. 1213025902.3ПК 6 – Комм. 1124012502.3ПК 7 – Комм. 112524502.4ПК 8 – Комм. 14605122.4ПК 9 – Комм. 1180019901.8ПК 10 – Комм. 1220022991.8ПК 11 – Комм. 16707702.3ПК 12 – Комм. 1225023101.6ПК 13 – Комм. 1165020701.6ПК 14 – Комм. 1180019901.4ПК 15 – Комм. 1100011001.4ПК 16 – Комм. 18208701.5ПК 17 – Комм. 1201021901.7ПК 18 – Комм. 1209523902.6ПК 19 – Комм. 1223023951.9Сегмент 2ПК 20 – Комм. 2287030202.4ПК 21 – Комм. 2237024502.4ПК 22 – Комм. 2205027502.4ПК 23 – Комм. 2135013702.4ПК 24 – Комм. 2152515862.5ПК 25 – Комм. 26506802.7ПК 26 – Комм. 22303352.7ПК 27 – Комм. 24555562.1ПК 28 – Комм. 299010222.1ПК 29 – Комм. 2207024402.