Проектирование локальной сети на базе

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

НА ТЕМУ:     Проектирование локальной вычислительной сети кабинета №43 ОБПОУ «КТС».

 по междисциплинарному курсу 01.03 Аппаратное обеспечение компьютерных сетей

профессионального модуля ПМ. 01 Выполнение работ по проектированию сетевой инфраструктуры

 

Выполнил(а)

Шевелёв Глеб Юрьевич

(фамилия, имя, отчество)

студент  3   курса

специальности «Сетевое и системное администрирование»

 

Руководитель

Комаров Константин Федорович 

(фамилия, имя, отчество)

преподаватель

МДК 01.03 Аппаратное обеспечение компьютерных сетей

(название УД, МДК, ПМ)

 

Курск, 2021 г.

 

 

Содержание

 

        Введение............................................................................................ 4  

1. Обзор технологий локальной сети.......................................... 6 

1.1 Определение локальных сетей.................................................. 6  

1.2 Топологии локальных сетей..................................................... 8

1.3 Типы линий связи локальных сетей...................................... 13

1.4 Коммуникационное оборудование........................................ 16

1.5 Сеть Ethernet............................................................................. 16 

Проектирование локальной сети на базе

технологии Fast Ethernet............................................................ 19

2.1 Методика проектирования локальной сети........................... 19

2.2 Выбор сетевой технологии...................................................... 20

2.3 Расчёт среднего трафика и коэффициента 

использования сети......................................................................... 22

2.4 Выбор сетевой топологии........................................................ 25

 

3. Выбор оборудования................................................................ 29

3.1 Выбор активного оборудования............................................. 29

3.2 Выбор пассивного оборудования............................................ 58

 

4. Разработка структурированной кабельной системы....... 62

4.1 Понятие структурированной кабельной системы................. 62

4.2 Горизонтальная подсистема СКС........................................... 63

4.3 Вертикальная (или магистральная) подсистема СКС........... 64

4.4 Подсистема рабочего места.................................................... 65

4.5 Разработка горизонтальной кабельной подсистемы............ 67

4.6 Выбор марки кабеля и аксессуаров........................................ 73

 

5. Программное обеспечение...................................................... 75

5.1 Операционная система для серверов..................................... 75

5.2 Операционная система для рабочих станций....................... 76

5.3 Сетевые службы........................................................................ 77  

Технико-экономические показатели

проекта локальной сети.............................................................. 84 6.1 Расчет капитальных затрат...................................................... 84

6.2 Расчет основных производственных фондов........................ 87

6.3 Расчет эксплуатационных затрат............................................ 87

 

Заключение.................................................................................... 92

Обзор технологий локальной сети

Определение локальных сетей

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) (LAN – Local Area Network) – это группа компьютеров, расположенных на одной определенной территории и связанных между собой с помощью соответствующих средств коммутации, которые совместно используют доступные им программные и аппаратные ресурсы.

Важными факторами ЛВС являются:

• Низкий уровень ошибок передачи, вызванных внутренними или внешними факторами. Допустимая вероятность ошибок передачи данных должна быть порядка 10^-8 – 10^-12.

• Возможность работы с большими нагрузками или высокая интенсивность обмена. Ведь если механизм управления в сети не эффективен, то компьютеры могут подолгу ждать свою очередь на передачу. И даже если передача будет на высочайшей высоте и безошибочна, задержка доступа пользователю данной сети будет неприемлема.

Большинство ЛВС имеет выход в глобальную сеть. Но характер информации, принципы организации обмена, режимы доступа к ресурсам внутри (ЛВС), как правило, отличаются от принципов, принятых в глобальной сети. Возможность выхода в глобальную сеть - это лишь один из ресурсов, разделяемых пользователями ЛВС.  

По ЛВС могут передаваться: данные, изображения, телефонные разговоры, электронные письма и т.д. Чаще всего ЛВС используются для совместного использования дискового пространства, принтеров и факсов, выхода в глобальную сеть, но это лишь часть тех возможностей, которые предоставляют ЛВС. Например, они позволяют осуществлять обмен информацией между компьютерами разных типов. ЛВС дают возможность организовать систему параллельных вычислений на всех компьютерах сети, что ускоряет решение сложных задач. С их помощью, можно управлять работой технологической системы или исследовательской установки с нескольких компьютеров одновременно.

Однако ЛВС имеют ряд существенных недостатков:

• ЛВС требует дополнительных, иногда значительных материальных затрат на покупку сетевого оборудования, ПО, на прокладку кабелей и обучение персонала. 

• ЛВС требует приема на работу специалиста (администратора сети), который будет контролировать работу сети, модернизировать, управлять доступом к ресурсам, устранять возможные неисправности, защищать информацию и делать резервные копии. Для больших сетей может понадобиться целая бригада специалистов. 

• ЛВС ограничивает перемещение компьютеров, подключенных к ней, так как при этом требуется перекладка соединительных кабелей. 

• ЛВС являются прекрасной средой для распространения компьютерных вирусов, поэтому придется уделять много времени вопросу о защите от них. Все компьютеры сети будут поражены, если заразить всего один. 

• ЛВС резко повышают опасность несанкционированного доступа к информации с целью ее кражи или уничтожения. Информационная защита требует проведения комплекса технических и организационных мероприятий.

ЛВС классифицируются, прежде всего, по протоколам 1-го и 2-го уровней OSI, то есть, по технологии используемого сетевого оборудования: Ethernet, Token Ring, FDDI, AppleTalk.

По масштабам и иерархии построения ЛВС различают: 

a) сети рабочих групп (5-20 станций); 

b) сети отделов (20-100 станций); 

c) сети предприятий (корпоративные сети). 

Последние имеют развернутую структуру сетевых служб и по географии могут выходить за рамки локальных сетей, образуя кампусные сети, сети с удаленным доступом, а также сети других масштабов, вплоть до корпоративных частных глобальных сетей. Количество станций в корпоративных сетях варьируется: от 20 компьютеров до десятков тысяч.

В зависимости от характера распределения функций различают:

• одноранговые сети – небольшие локальные сети, в которых компьютеры являются равноправными; обычно включают в себя до 15 станций;

• сети с выделенными серверами (двухранговые сети) – средние и крупные сети, в которых часть выполняемых функций обслуживания станций возложена на серверы.

Такие сети характеризуются типами используемых в них сетевых служб: файловая служба, служба печати, служба терминалов, управление базами данных, Web-служба, почтовая служба, службы интерактивного общения, прокси-сервер, сетевая безопасность. 

Сетевая служба (сервис) – это определенный вид обслуживания, предоставляемый сервером.

Топология локальных сетей

Под топологией (компоновкой, конфигурацией, структурой) ЛВС понимается физическое расположение компьютеров сети относительно друг от друга и способ их соединения. 

Существует три базовые топологии сети:

Топология шина (bus) — все компьютеры в сети параллельно подключены к единой линии связи. Информация от каждого компьютера одновременно передается всем компьютерам (рис. 1.1).

 

 

Рис. 1.1 – Сетевая топология шина

 

Топология шина предполагает единство сетевого оснащения компьютеров, а также равенство в доступе к ресурсам между всеми абонентами в сети. Компьютеры в шине передают информацию только по очереди, так как имеется всего одна линия связи. Если несколько компьютеров будут передавать информацию синхронно, она исказится в результате наложения. В шине всегда реализуется режим полудуплексного обмена.

При прохождении сигнала по топологии шина информационные сигналы ослабляются и не восстанавливаются, что накладывает ограничения на суммарную длину линий связи. 

Если принять, что сигнал в кабеле сети ослабляется до предельно допустимого уровня на длине Lпр, то полная длина шины не может превышать величины Lпр. 

 

 

Рис. 1.2 - Соединение сегментов сети типа шина с помощью репитера

Для увеличения размера сети с топологией шина часто используют несколько сегментов, объединённых между собой с помощью специальных усилителей и восстановителей сигналов — репитеров или повторителей. На рис. 1.2 показано соединение двух сегментов, максимальная длина сети в этом случае возрастает до 2 Lпр. Но такое увеличение размера сети не может продолжаться бесконечно.

Топология звезда (star) — к одному главному компьютеру подключаются остальные компьютеры, причем каждый из них использует свою линию связи (рис. 1.3). Информация от периферийного компьютера передается только главному компьютеру, от главного — одному или нескольким периферийным.

 

 

Рис. 1.3 – Сетевая топология звезда (активная)

 

Звезда — это единственная топология сети с явно выделенным центром, к которому подключаются все остальные абоненты. Обмен информацией идет только через главный компьютер, на котором лежит вся нагрузка, поэтому ничем другим, за исключением сети, он заниматься не может. Понятно, что сетевые устройства главного абонента должны быть более сложными, чем устройства периферийных абонентов. Никакие конфликты в сети с топологией звезда невозможны, так как управление всей сетью полностью централизовано.

Проблема затухания сигналов в топологии звезда решается проще, чем в случае шины, ведь каждый приемник всегда получает сигнал одного уровня. Максимальная длина сети с топологией звезда может быть в два раза больше, чем в шине (то есть 2 Lпр), так как каждый из кабелей, соединяющих главный компьютер с периферийным, может иметь длину Lпр.

Также существует топология, которая только внешне похожа на звезду- пассивная звезда (рис. 1.4). 

В центре сети с топологией пассивная звезда помещается не компьютер, а специальное устройство — концентратор или хаб (hub), которое осуществляет ту же функцию, что и репитер, то есть восстанавливает приходящие сигналы и пересылает их во все другие линии связи.

 

 

Рис. 1.4 – Топология пассивная звезда

 

Глобальным недостатком топологий типа звезда является большой расход кабеля. Это значительно влияет на стоимость сети в целом и заметно усложняет прокладку кабеля.

Топология кольцо (ring) — компьютеры поочерёдно соединены в кольцо. Информации в кольце проходит только в одном направлении. 

 

 

Рис. 1.5 – Сетевая топология кольцо

Каждый компьютер соединен с двумя другими: от первого он получает информацию, а второму передает. На любой линии связи работает только один передатчик и один приемник (связь типа точка-точка), что дает возможность отказаться от использования внешних терминаторов.

Одна из особенностей кольца состоит в том, что каждый компьютер ретранслирует (восстанавливает, усиливает) все сигналы, проходящие через него. Затухание сигнала во всем кольце не имеет никакого значения, важно только затухание между соседними компьютерами. Если максимальная длина кабеля, ограниченная затуханием, составляет Lпр, то конечная длина кольца может возрастать до NLпр, где N — количество компьютеров в кольце. Полный объём сети будет в пределе NLпр/2, так как кольцо придется сложить вдвое. На практике размеры такой сети могут достигать до десятков километров (например, в сети FDDI). Кольцо в этом плане значительно превосходит любые другие топологии.

Сигнал в кольце проходит последовательно через каждый компьютер сети, поэтому выход из строя хотя бы одного из них нарушает работу всей сети. Поэтому в данной топологии обычно предусматривают прокладку двух (или более) параллельных линий связи, одна из которых находится в резерве.

 

Другие топологии

Так же нередко применяется сетевая топология дерево (tree), которую можно рассматривать как объединение нескольких звезд. Причем, как и в случае топологии звезды, дерево может быть активным (рис. 1.6) и пассивным (рис. 1.7). При активном дереве в центрах соединения нескольких линий связи находятся центральные компьютеры, а при пассивном — концентраторы (хабы).

 

Рис. 1.6 – Топология активное дерево

 

Рис. 1.7 – Топология пассивное дерево. К — концентраторы

Довольно часто применяются комбинированные топологии, среди которых наиболее распространены звездно-шинная (рис. 1.8) и звезднокольцевая (рис. 1.9). 

 

Рис. 1.8 – Пример звездно-шинной топологии 

 

Рис. 1.9 – Пример звездно-кольцевой топологии

В конце нужно также сказать о сеточной топологии (mesh), при которой компьютеры объединены между собой не одной, а многими линиями связи, образующими сетку (рис. 1.10). 

 

Рис. 1.10 – Сеточная топология: полная (а) и частичная (б)

В полной сеточной топологии все компьютеры напрямую соединены друг с другом. В этом случае при добавлении новых компьютеров в сеть резко возрастает количество линий связи. Так же, при любом изменении в конфигурации сети требуется внесение изменений в сетевую аппаратуру всех компьютеров, поэтому рассматриваемая топология не получила массового распространения.

Частичная сеточная топология предлагает прямые связи только для самых активных компьютеров, передающих наибольший объем информации. Остальные компьютеры объединяются через промежуточные узлы. Сеточная топология позволяет выбирать маршрут для передачи информации от абонента к абоненту, обходя негодные участки сети. С одной стороны, эта топология значительно улучшает надежность сети, а с другой – требует существенного усложнения сетевых устройств, которые должны выбирать маршрут.

Сеть Ethernet

Наибольшее распространение среди всех сетей получила сеть

Ethernet. Она появилась в 1972 году (её разработчиком выступила известная фирма Xerox). Сеть оказалась весьма удачной, и вследствие этого в 1980 году её поддержали такие крупные компании, как DEC и Intel. С их помощью в 1985 году сеть Ethernet стала международным стандартом, ее приняли крупнейшие международные организации по стандартам: комитет 802 IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) и ECMA (European Computer Manufacturers Association).

Основные характеристики первоначального стандарта IEEE 802.3:

• топология – шина; 

• длина сегмента сети – до 500 м; 

• среда передачи – коаксиальный кабель; 

• передача узкополосная, то есть без модуляции (моноканал).

• скорость передачи – 10 Мбит/с; 

• метод доступа – CSMA/CD;  

• максимальная длина сети – 5 км; 

• максимальное количество абонентов – до 1024; 

• количество абонентов на одном сегменте – до 100; 

Помимо стандартизированной топологии шины так же применяются топологии типа пассивная звезда и пассивное дерево. При этом предлагается использовать репитеры и репитерные концентраторы, соединяющие между собой различные части (сегменты) сети. 

 

Рис. 1.14 – Классическая топология сети Ethernet

В качестве сегмента сети может быть представлена классическая шина или единичный абонент. Для шинных сегментов сети используют коаксиальный кабель, а для лучей пассивной – витая пара и оптоволоконный кабель. 

Наибольшая длина кабеля во всей сети (максимальный путь сигнала) теоретически достигает 6,5 км, но на практике не превышает 3,5 км.

В сети Fast Ethernet не предусмотрена физическая топология шина, используют только топологию пассивная звезда или пассивное дерево. К тому же в Fast Ethernet более жёсткие требования к максимальной длине сети. 

Для передачи данных в сети Ethernet применяется стандартный манчестерский код.

Технологии Fast Ethernet и Gigabit Ethernet являются развитием Ethernet. Сети Fast Ethernet имеют номинальную пропускную способность в полудуплексном режиме 100 Мбит/с, сети Gigabit Ethernet – 1 Гбит/с. В полнодуплексном режиме при использовании двух пар проводов эти значению удваиваются. 

Fast Ethernet и Gigabit Ethernet имеют другое коммуникационное оборудование, сетевые карты, но часто обратно совместимы с Ethernet. Качественные принципы работы Fast и Gigabit Ethernet в общих чертах сходны с Ethernet, различия в основном в количественных характеристиках.

Доступ к сети Ethernet реализуется при помощи метода CSMA/CD, который обеспечивает равноправие абонентов. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбор сетевой технологии

Планирование проекта ЛВС берет начало с выбора базовой сетевой технологии на основании требуемых параметров, экспертных данных и теоретического материала. В табл. 2.1 приведены самые популярные технологии современных ЛВС.

Таблица 2.1 – Разновидности Ethernet и их физические характеристики

 

 

 

 

 

Стандарт	Физическая спецификация	Кабели, разъемы	Ограничения на длину физ. сегмента, м	Макс. число повторителей	макс. число станций	 сети, м
Ethernet (IEEE 802.3i)	10Base5(Thicknet)	Толстый коаксиал RG-8/11, разъемы AUI	500 min 2,5 м	4 (2 сегмента без узлов)	100	2500
	10Base2 (Cheapernet)	Тонкий коаксиал RG-58A/U, разъемы BNC	185 (200) min 0,5 м		30	925
	10BaseTX	2ВП UTP3-4-5, RJ-45	100	4	1024	500
	10BaseF	ОМ ОВ / ММ ОВ 62.5, разъемы ST	1000/5000	-	2	1000/ 5000
Gigabit Ethernet(802.3z)	1000BaseLX	ММ ОВ / ОМ ОВ, разъемы ST, SC	316 (550/3000)	-	2	550/ 3000
	1000BaseSX	ММ ОВ 62.5/50 мкм разъемы ST, SC	275 (300/550)	-		300/ 550
	1000BaseCX	коаксиал, (ВП STP), RJ-45	25	-		25
(802.3ab)	1000BaseT	ВП STP5-6 RJ-45	100	-		100
Стандарт	Физическая спецификация	Кабели, разъемы	Ограничения на длину физ. сегмента, м	Макс. число повторителей	макс. число станций	 сети, м
Fast Ethernet (IEEE 802.3u)	100BaseTX	2ВП UTP, STP Type 1, разъемы RJ-45	100	1 класса I /  2 класса II  (кабель между повторит. – до 5 м)	1024	200- 320
	100BaseFX	ММ ОВ 62.5, 125 мкм, разъемы ST, SC	160 (rep) /412 (полудуплекс)/ 2000 (полнодуплексн)
	100BaseT4	4ВП UTP3- 4-5, RJ-45	100

Условные сокращения: 2ВП – 2-жильная, 4ВП – 4-жильная витая пара; ОВ – оптоволокно, ММ – многомодовое, ОМ – одномодовое.

Проанализировав сетевые технологии и учтя, что сеть должна гарантировать надежность, простоту и масштабируемость, явными преимуществами обладает технология Fast Ethernet.

Главными достоинствами технологии Fast Ethernet являются: 

- пропускная способность сегментов сети возрастает до 100 Мб/c;

- сохранение метода случайного доступа; 

- сохранение формата кадра, принятого в стандарте IEEE 802.3;;

- поддержка основных способов передачи данных – витой пары и оптоволоконного кабеля.

Выбор сетевой топологии.

В данном проекте ставится задача связать два административных корпуса   государственного   учреждения   высокоскоростной сетью    со скоростью передачи данных – 100 Мбит/сек.

При выборе вида сети Ethernet, состоящей из участков различных типов, возникает множество вопросов, связанных с максимально возможным размером (диаметром) сети и максимально допустимым числом различных элементов сети. Сеть будет правильно функционировать только, в случае, если задержка распространения сигнала в ней не превысит предельной величины. Это определяется выбранным методом управления обменом CSMA/CD, который основан на обнаружении и разрешении коллизий.

Во-первых, для получения сложных конфигураций Ethernet из отдельных участков сети используются промежуточное оборудование двух основных типов:

• Репитерные концентраторы (хабы) – представляют собой набор репитеров и никак логически не разделяют участки сети, подключенные к ним; 

• Коммутаторы – передают информацию между участками сети, но не передают конфликты с сегмента на сегмент

При установке более сложных коммутаторов коллизии в отдельных участках сети решаются на месте, не распространяясь по сети, как в случае применения более простых репитерных концентраторов. Это имеет принципиально важное значение для выбора топологии сети Ethernet, так как в ней используется метод доступа CSMA/CD, предполагающий наличие коллизий и их разрешение, при этом общая длина сети как раз и определяется размером зоны конфликта, области коллизии (collision domain). 

Для определения работоспособности сети Fast Ethernet стандарт IEEE 802.3 предлагается два метода. Первый основан на нескольких несложных правилах. Он исходит из того, что все абоненты сети (в частности, кабели) имеют наихудшие из возможных временные характеристики, поэтому всегда дает результат со значительным запасом. Второй метод использует систему точных расчетов с реальными временными характеристиками кабелей. 

При выборе первого метода необходимо   руководствоваться следующими принципами:

• Участки, выполненные на электрических кабелях (витых парах), не превышают 100 метров. Это относится к кабелям всех категорий – 3, 4 и 5, к сегментам 100BASE-T4 и 100BASE-TX. 

• Участки на оптоволоконных кабелях не превышают 412 метров. 

• Если используются адаптеры с внешними (выносными) трансиверами, то трансиверные кабели (MII) не должны быть длиннее 50 сантиметров.

Второй метод для сети Fast Ethernet основан на вычислении суммарного двойного времени прохождения сигнала по сети. Для расчетов в соответствии со вторым методом сначала необходимо определить путь максимальной длины сети. Если таких путей несколько, то расчет должен производиться для каждого из них.

Следует отметить, что вторым методом целесообразно пользоваться в основном при наличии в сети оптоволоконных сегментов, т.к. на электрическом кабеле трудно создавать сеть значительного размера.

Каждая организация создаёт собственные требования к параметрам сети, в зависимости от характера решаемых задач. Для организации с горизонтальной структурой, где все сотрудники должны иметь доступ к данным друг друга, оптимальным решением является простая одноранговая сеть. Организации, построенной по принципу вертикальной структуры, в которой точно известно, какой сотрудник и к какой информации должен иметь доступ, следует ориентироваться на более дорогой вариант сети – с выделенным сервером. Только в такой сети существует возможность администрирования прав доступа.

Структура государственного учреждения МВД - вертикальная. Все подчиняются министру, и каждый сотрудник имеет доступ к определенной части информации. Исходя из этого, для данной ЛВС выбираем технологию «клиент-сервер». В этом случае приложения делятся на две части: клиентскую и серверную. Несколько наиболее мощных компьютеров сети настраиваются как серверы приложений: на них выполняются серверные части приложений. Клиентские части выполняются на рабочих станциях; именно на них создаются запросы к серверам приложений и отображаются полученные результаты. Для взаимодействия определяется некоторый протокол (обычно TCP/IP). Часто каждая сторона в модели клиент/сервер может выполнять функции как сервера, и клиента.

На рисунке 2.2 изображена структурная схема проектируемой локальной сети 

 

Рисунок 2.2- Структурная схема проектируемой сети

В данном проекте ставится задача связать два, рядом стоящие и объединенные общим коридором, здания посредством высокоскоростной сети со скоростью передачи данных – 100 Мбит/сек. Для взаимодействия определяется протокол TCP/IP. Топология сети – звезда. 

Для доступа в глобальную сеть Интернет используем SHDSL-модем со скоростью 15 Мбит/с. Канал будет арендован у магистрального Интернетпровайдера ОАО «Ростелеком». Доступ в Интернет производится через сервер с установленным программным обеспечением прокси-сервера (сервер 1). Защита от хакеров реализуется с участием межсетевого экрана, входящего в состав прокси-сервера. Дополнительно защита сети организуется при помощи межсетевого экрана провайдера. На всех серверах и рабочих станциях будет установлено соответствующее антивирусное ПО.

Сервер 2 выполняет функции файлового сервера.

Сервер 3 является сервером баз данных предприятия. 

Сервер 4 выполняет функции почтовой службы – на данный сервер приходит внешняя (Интернет) и внутренняя электронная почта. К нему подключены принтеры общего пользования, т.е. дополнительно он является сервером печати.

Сетевые службы, построенные на основе компьютерных сетей, создаются с помощью специализированого клиент-серверного сетевого ПО, которое входит в состав сетевых ОС. 

Для организации телефонной связи предполагается использовать VoIP-шлюзы, подключенные к локальной сети с одной стороны и к офисной мини-АТС с другой. Выход на междугородные и международные линии будет обеспечен посредством VoIP-шлюзов и Softswitch, выполняющих маршрутизацию звонка по каналам Интернет до VoIP-провайдера, предоставляющего услуги междугородной/международной связи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбор оборудования

Выбор сетевого сервера

Под сервером понимается компьютер, предоставляющий свои ресурсы другим компьютерам. Сервер обрабатывает и храненит основную информацию в ЛВС. В связи с огромной вариацией используемой информации и способов её обработки существуют различные типы серверов: файловый сервер, сервер печати, сервер базы данных, Web-сервер, почтовый сервер и др.

По составу оборудования серверы мало чем отличаются от обычных компьютеров, однако к ним предъявляют более высокие требования. Это связано с тем, что сервер должен достаточно быстро обрабатывать большое количество запросов от всех абонентов. С ростом числа абонентов и усложнением решаемых задач значительно увеличиваются требования к серверу по производительности, объёму памяти, надёжности. 

Сетевые серверы должны обладать масштабируемостью. В связи с этим серверы проектируются с учётом возможности установки более мощных или дополнительных процессоров, оперативной памяти и жёстких дисков.

В качестве серверов будет использовано оборудование фирмы Kraftway (рисунок 3.1), так как данное оборудование обладает оптимальным соотношением цена/производительность.

 

Рисунок 3.1 – Внешний вид сервера Kraftway Express ISP ES12

Сервер довольно компактный, удобный в обслуживании, позволяет достичь высокой производительности в минимальном объеме пространства, надежный и отказоустойчивый. В сервере используется память с возможностью резервирования и зеркалирования. В нём установлены передовые средства автоматической диагностики и устранения неисправностей, а также функция удаленного управления. 

Сервер изготавливается в корпусе Rackmount высотой 1U, что позволяет создать массив из 42 серверов в стандартной 42U стойке. 

Характеристики Сервер Kraftway Express ISP ES12:

• построен на основе серверной архитектуры Intel с использованием чипсета Intel 5000P с частотой системной шины до 1333MHz

• поддерживает работу двух процессоров Multi-Core Intel® Xeon® 

• использует память ECC FBDIMM (Fully Buffered DIMM) DDR2-

533 или DDR2-667 (до 32GB)

• шина PCI-Express x8, x4 и/или PCI-X 64bit/66MHz (в зависимости от комплектации). 

Сервер ориентирован на использование дисковой подсистемы на базе SATA или SAS HDD с поддержкой горячей замены.

Рисунок 3.2 – ИБП APC Smart-UPS SUA3000I

 

Таблица 3.1 – Технические характеристики APC Smart-UPS SUA3000I:

Выход	Максимальная выходная мощность: 2700 Ватт / 3000 ВА  Максимальное задаваемое значение мощности: 2700 Ватт / 3000 ВА  Номинальное выходное напряжение: 230V  Эффективность под полной нагрузкой: 95.0%
Вход	Номинальное входное напряжение: 230V Входная частота: 50/60 Гц +/- 3 Гц (автоматическое определение) Диапазон входного напряжения при работе от сети: 160 - 285В
Батареи и продолжительность автономной работы	Тип батареи: Необслуживаемая герметичная свинцовокислотная батарея с загущенным электролитом: защита от утечек  Типовое время перезарядки: 3 часов  Сменный комплект батарей: RBC55  Количество сменных комплектов батарей: 1
Коммуникационные средства и средства админи- стрирования	Интерфейсный порт: DB-9 для       RS-232,Разъем SmartSlot,USB  Количество доступных интерфейсов SmartSlot™: 1  Панель управления: Светодиодный дисплей со шкалами нагрузки и заряда батарей, а также индикаторами On Line (работы от сети): On Battery (работы от батарей): Replace Battery (необходимости замены батареи): и Overload (перегрузки) = Индикатор режимов On Line (работы от сети): On Battery (работы от батарей): Replace Battery (необходимости замены батареи): и Overload (перегрузки).  Звуковой сигнал: Сигнал перехода в режим работы от аккумуляторов: особый сиг-нал исчерпания заряда батарей: возможность задания задержек  Аварийное отключение питания (EPO): Да
Защита от всплесков напряжения и фильтрация шумов	Рейтинг по уровню поглощаемой энергии всплеска: 365 Джоули  Фильтрация: Постоянно действующий многополюсный шумовой фильтр: амплитуда остаточного напряжения 0,3% по нормативам IEEE: ограничение всплеска напряжения без временной задержки: соответствие требованиям UL 1449
Физические	Максимальная высота: 432.00 mm  Максимальная ширина: 196.00 mm  Максимальная глубина: 544.00 mm  Масса нетто: 55.92 КГ  Масса брутто: 65.00 КГ  Высота в упаковке: 680.00 mm
	Ширина в упаковке: 380.00 mm  Глубина в упаковке: 760.00 mm Устройств на поддоне: 3.00

 

Выбор коммутаторов

Коммутатор (англ. switch) выступает в качестве ведущего элемента ЛВС. Он обеспечивает связь с базовой магистралью или группой серверов по высокоскоростным каналам, также соединяет сегменты сети, служит для изоляции трафика в сети, что повышает скорость передачи информации. Коммутаторы решают следующие проблемы:

• дают возможность для масштабирования сети;

• устраняют узкие места, которые появляются в результате подключения избыточного числа абонентов и возрастания трафика.

Коммутатор хранит в памяти таблицу, в которой указывается соответствие MAC-адреса узла порту коммутатора. При первом включении коммутатора эта таблица не заполнена, и он работает в режиме обучения. В этом состояние приходящие на какой-либо порт данные передаются на все остальные порты коммутатора. При этом коммутатор анализирует кадры и, определив MAC-адрес хоста-отправителя, заносит его в таблицу. Впоследствии, если на один из портов коммутатора поступит кадр, предназначенный для хоста, MAC-адрес которого уже есть в таблице, то этот кадр будет передан только через порт, указанный в таблице. Если MAC-адрес хостаполучателя еще не известен, то кадр будет продублирован на все интерфейсы. Через какое-то время коммутатор строит полную таблицу для всех своих портов, и в результате трафик локализуется.

Коммутаторы различаются по размеру таблицы MAC-адресов: 

• Магистральные коммутаторы. Имеют таблицу более 32.000 MAC-адресов, из которой не менее 8.000 MAC-адресов может выделяться на любой порт. Используются для объединения

крупных сетей и подключения их к магистральному кабелю;

• Базовые коммутаторы. Имеют таблицу более 8.000 MACадресов, из которой не менее 512 MAC-адресов может выделяться на любой порт. Используются для объединения концентраторов и коммутаторов внутри сети;

• Коммутаторы для рабочих групп. Обычно имеют таблицу от 256 до 8.000 MAC-адресов, однако с большинством портов связывается только один MAC-адрес (все остальные адреса связываются с Uplink-портом). Используются вместо классических концентраторов для подключения к сети большого числа рабочих станций и серверов.

Для построения сети будем использовать коммутаторы фирмы Allied Telesis, так как они обладают оптимальным соотношением цены и качества.

На втором этаже в месте объединения зданий используем коммутатор Allied Telesis AT-8000S/48, 48 X 10/100, 2 - 1000 МБ/С или 2 SFP, WEBVIEW, SNMP, STACK (рисунок 3.5).

 

Рисунок 3.5 – Коммутатор Allied Telesis AT-8000S/48

Таблица 3.4 – Технические характеристики Allied Telesis AT8000S/48:  

ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
Размеры (ширина x глубина x высота), см:	44 x 25.7 x 4.3
Вес, кг:	3.38
Параметры питания:	Встроенный блок питания • Входное напряжение: 100 - 240 В AC • Выходное напряжение: 12 В ВС • Ток: 1.5 А • Потребляемая мощность: 32.6 Вт
Комплектация:	• Коммутатор AT-8000S/24 • Шнур питания AC • Набор для установки в стойку • Резиновые ножки для установки на стол • Кабель RS232 для управления (RJ-45)

 

	• Стековый кабель
ИНТЕРФЕЙСНЫЕ ПОРТЫ:
Медные интерфейсы:	48 x RJ-45 10/100
Оптические интерфейсы:	Объединенные порты: • 2 x RJ-45 10/100/1000T • 2 x SFP 100FX, 1000SX, 1000LX
СЕТЕВЫЕ ОСОБЕННОСТИ:
Поддерживаемые стандарты:	• Интерфейсные стандарты: - IEEE 802.3 10T - IEEE 802.3u 100TX и 100FX - IEEE 802.3z 1000SX - IEEE 802.3ab 1000T • Общие стандарты: - IEEE 802.1D мостовые соединения - IEEE 802.3x обратное давление / управление потоком • Стандарты резервирования: - IEEE 802.1D Spanning-Tree Protocol - IEEE 802.1W Rapid Spanning-Tree - IEEE 802.1s Multiple Spanning-Tree BPDU защита - IEEE 802.3ad LACP агрегация соединения (до 8 членов на группу и до 8 групп на устройство) - Канал статического порта • Стандарты Multicast: - RFC 1112 IGMP snooping (ver. 1) - RFC 2236 IGMP snooping (ver. 2) - RFC 3376 IGMP snooping (ver. 3) - RFC 3376 IGMP querier - Возможность пересылки/фильтрации незарегистрированных MC-кадров

 

Производительность:

• Оперативная память: 64 МБ • Флеш-память: 16 МБ • Процессор 400 МГц • VLAN ID: до 4,096  • MAC-адресов: 8,000 • Размер буфера пакетов: 1 Мбит • Коммутация с проводной скоростью на всех портах Ethernet для пакетов всех размеров • Пропускная способность: до 13.09 миллионов пакетов/с • Коммутационная способность: 17.6 Гбит/с • Режим хранения и пересылки • Неблокируемая коммутация • Автоматический MDI/MDI-X • Задержка: - 10 Мбит - 88.60 мкс - 100 Мбит - 18.06 мкс - 1000 Мбит/с - 2.82 мкс

Управление:

• Управление и наблюдение: - WEB, CLI, Telnet, SSH, последовательный консольный порт - RFC 1157 SNMPv1/v2c - RFC 2570 SNMPv3 - RFC 1213 MIB-II - RFC 1573 развитие MIB-II - RFC 1215 TRAP MIB - RFC 1493 мост MIB - RFC 2863 группа интерфейсов MIB - RFC 1643 Ethernet like MIB - RFC 1757 4 группы RMON: статистика, история, сигналы, события - RFC 2674 IEEE 802.1Q MIB - RFC 1866 HTML - RFC 2068 HTTP - RFC 854 Telnet - RFC 783 TFTP - LLDP - IEEE 802.1ab