Тема: Требования СНиП к оборудованию компьютерных сетей

Топология типа звезда

Концепция топологии сети в виде звезды пришла из области больших ЭВМ, в которой головная машина получает и обрабатывает все данные с пе­риферийных устройств как активный узел обработки данных.

Кольцевая топология.

При кольцевой топологии сети рабочие станции связаны одна с дру­гой по кругу, т.е. рабочая станция 1 с рабочей станцией 2, рабочая станция 3 с рабочей станцией 4 и т.д. Последняя рабочая станция связана с первой. Коммуникационная связь замыкается в кольцо.

Шинная топология.

При шинной топологии среда передачи информации представляется в форме коммуникационного пути, доступного дня всех рабочих станций, к которому они все должны быть подключены

Планирование структуры графа

Далее необходимо было спланировать расположение вершин графа, для чего использовалась программа NetDraw. В качестве примера на рис. 13 показан небольшой фрагмент графа.

Рис. 13. Фрагмент графа, полученный с помощью программы NetDraw

Программа позволяет создавать структуру с оптимальным расположением узлов, трансформировать граф (рис. 14), перетаскивать отдельные узлы вручную и рассматривать трехмерное представление графа (рис. 15 и 16).

Рис. 14. Возможности реструктуризации графа (NetDraw)

Рис. 15. Возможности 3D-представления графа (NetDraw)

Рис. 16. Возможности манипуляций с 3D-моделью графа (NetDraw)

ТЕМА 3

Анализ источников стандартизация сетей. Структура стандарта IEEE 802.x

В 1980 году в институте IEEE был организован комитет 802 по стандартизации локальных сетей, в результате работы которого было принято семейство стандартов IEEE 802-х, которые содержат рекомендации по проектированию нижних уровней локальных сетей. Позже результаты работы этого комитета легли в основу комплекса международных стандартов ISO 8802-1...5. Эти стандарты были созданы на основе очень распространенных фирменных стандартов сетей Ethernet, ArcNet и Token Ring.

Стандарты семейства IEEE 802.X охватывают только два нижних уровня семи-уровневой модели OSI - физический и канальный. Это связано с тем, что 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 для глобальных сетей.

Специфика локальных сетей также нашла свое отражение в разделении канального уровня на два подуровня, которые часто называют также уровнями. Канальный уровень (Data Link Layer) делится в локальных сетях на два подуровня:

логической передачи данных (Logical Link Control, LLC);

управления доступом к среде (Media Access Control, MAC).

Уровень MAC появился из-за существования в локальных сетях разделяемой среды передачи данных. Именно этот уровень обеспечивает корректное совместное использование общей среды, предоставляя ее в соответствии с определенным алгоритмом в распоряжение той или иной станции сети. После того как доступ к среде получен, ею может пользоваться более высокий уровень - уровень LLC, организующий передачу логических единиц данных, кадров информации, с различным уровнем качества транспортных услуг. В современных локальных сетях получили распространение несколько протоколов уровня MAC, реализующих различные алгоритмы доступа к разделяемой среде. Эти протоколы полностью определяют специфику таких технологий, как Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, FDDI, l00VG-AnyLAN.

Уровень LLC отвечает за передачу кадров данных между узлами с различной степенью надежности, а также реализует функции интерфейса с прилегающим к нему сетевым уровнем. Именно через уровень LLC сетевой протокол запрашивает у канального уровня нужную ему транспортную операцию с нужным качеством. На уровне LLC существует несколько режимов работы, отличающихся наличием или отсутствием на этом уровне процедур восстановления кадров в случае их потери или искажения, то есть отличающихся качеством транспортных услуг этого уровня.

Протоколы уровней MAC и LLC взаимно независимы - каждый протокол уровня MAC может применяться с любым протоколом уровня LLC, и наоборот.

Стандарты IEEE 802 имеют достаточно четкую структуру, указанную на рисунке 1. 1.[1, стр 55].

.

Рисунок 1.1 Структура стандарта IEEE 802.x.

Сегодня комитет 802 включает следующий ряд подкомитетов, в который входят как уже упомянутые, так и некоторые другие:

802.1 - Internetworking - объединение сетей;

802.2 - Logical Link Control, LLC - управление логической передачей данных;

802.3 - Ethernet с методом доступа CSMA/CD;

802.4 - Token Bus LAN - локальные сети с методом доступа Token Bus;

802.5 - Token Ring LAN - локальные сети с методом доступа Token Ring;

802.6 - Metropolitan Area Network, MAN - сетимегаполисов;

802.7 - Broadband Technical Advisory Group - техническая консультационная группа по широкополосной передаче;

802,8 - Fiber Optic Technical Advisory Group - техническая консультационная группа по волоконно-оптическим сетям;

802.9 - Integrated Voice and data Networks - интегрированные сети передачи голоса и данных;

802.10 - Network Security - сетевая безопасность;

802.11 - Wireless Networks - беспроводные сети;

802.12 - Demand Priority Access LAN, l00VG-AnyLAN - локальные сети с методом доступа по требованию с приоритетами.

Исследование элементов структурированной кабельной системы (СКС)

Кабельная система является фундаментом любой сети. Как при строительстве нельзя создать хороший дом на плохо построенном фундаменте, так и сеть, отлично работающая на плохой кабельной системе, - это явление из области ненаучной фантастики. Если в кабелях ежедневно происходят короткие замыкания, контакты разъемов то отходят, то снова входят в плотное соединение, добавление новой станции приводит к необходимости тестирования десятка контактов разъемов из-за того, что документация на физические соединения не ведется, то ясно, что на основе такой кабельной системы любое, самое современное и производительное оборудование будет работать из рук вон плохо. Пользователи будут недовольны большими периодами простоев и низкой производительностью сети, а обслуживающий персонал будет в постоянной «запарке», разыскивая места коротких замыканий, обрывов и плохих контактов. Причем проблем с кабельной системой становится намного больше при увеличении размеров сети.

Ответом на высокие требования к качеству кабельной системы стали структурированные кабельные системы.

Структурированная кабельная система представляет собой набор коммуникационных элементов - кабелей, разъемов, коннекторов, кроссовых панелей и шкафов, которые удовлетворяют стандартам и позволяют создавать регулярные, легко расширяемые структуры связей.

Структурированная кабельная система состоит из трех подсистем: горизонтальной (в пределах этажа), вертикальной (между этажами) и подсистемы кампуса (в пределах одной территории с несколькими зданиями).

Для горизонтальной подсистемы характерно наличие большого количества ответвлений и перекрестных связей. Наиболее подходящий тип кабеля - неэкранированная витая пара категории 5.

Вертикальная подсистема состоит из более протяженных отрезков кабеля, количество ответвлений намного меньше, чем в горизонтальной подсистеме. Предпочтительный тип кабеля - волоконно-оптический.

Для подсистемы кампуса характерна нерегулярная структура связей с центральным зданием. Предпочтительный тип кабеля - волоконно-оптический в специальной изоляции.

Кабельная система здания строится избыточной, так как стоимость последующего расширения кабельной системы превосходит стоимость установки избыточных элементов.[1] стр 103..

Для строительства СКС почти всегда используются коммутаторы или концентраторы. В связи с этим появляется вопрос - какое устройство использовать?

При передаче данных между компьютерами пакет содержит не только передаваемые данные, но и адрес компьютера-получателя.

Концентратор игнорирует адрес, содержащийся в пакете, и пересылает данные всем компьютерам, подключенным к нему. Пропускная способность концентратора (количество бит в секунду, которые способен передавать концентратор) делится между задействованными портами, поскольку данные передаются всем одновременно. Компьютер читает адрес, и только законный получатель принимает пакет данных (остальные компьютеры его игнорируют).

Коммутатор работает более интеллектуально -- он хранит информацию о компьютерах в памяти и знает, где находится получатель. Коммутатор передает данные порту этого компьютера и обслуживает только этот порт.

Однако в данном случае речь идет о скоростях, измеряемых миллионами бит в секунду.

Следовательно, когда концентратор делит эту скорость между несколькими компьютерами, передача замедляется до сотен тысяч бит в секунду. Думаете, вы сможете заметить различия? Тогда купите коммутатор.

Это крайне упрощенное описание принципов работы концентраторов и коммутаторов, но оно дает общее представление о процессе. Также учтите, что здесь описан очень простой коммутатор, тогда как для мощных коммутаторов, используемых в крупных сетях, существуют более совершенные технологии.

Кстати говоря, в маршрутизаторах имеются встроенные коммутаторы, а не концентраторы.[10] стр 29.

На основе приведенной информации было принято решение о использовании коммутаторов (свичей) при постройке сети.

ТЕМА 4

Тема: Требования СНиП к оборудованию компьютерных сетей

От того, насколько правильно при проектировании сети была организована подсистема рабочего места, во многом зависит удобство пользования информационной сетью.

В помещениях должно быть достаточное количество телекоммуникационных розеток, а для подключения оборудования должно хватать аппаратных шнуров стандартной длины. Таким образом, на этом этапе проектирования сетей разрабатываются и утверждаются планы расположения розеток системы, силовых и информационных, определяются тип и количество адаптеров, аппаратных шнуров, переходников и иного телекоммуникационного оборудования.

Места установки силовых и информационных розеток наносятся на по-этажный план здания (если он существует) или заносятся в таблицу, которая будет в дальнейшем использоваться в качестве основного документа при проектировании горизонтальной подсистемы.

Рекомендуется устанавливать силовые и телекоммуникационные розетки на рабочем месте рядом, на расстоянии не более метра. Кроме того, желательно, чтобы они были смонтированы на одной высоте.

Выбирая места установки розеток при проектировании сети, следует руководствоваться, в том числе, нормами СНиП 2.09.04-87, согласно которым на одно рабочее место должно приходиться не менее 4 квадратных метров площади. В ГОСТ P 53246-2008 даны уже несколько иные рекомендации: среднее значение площади рабочего места определено в 10 квадратных метров. Рабочие места должны быть равномерно распределены по площади помещения. При выборе мест для розеток необходимо учесть возможность прокладки кабеля и монтажа розеток в данном месте.

Если у заказчика уже существует план размещения мебели, а следовательно и рабочих мест в помещении, возможно размещение розеток СКС в соответствии с этим планом. Такой подход имеет как сильные, так и слабые стороны.

• С одной стороны, количество розеток при таком подходе уменьшается, а следовательно сокращается и стоимость всей СКС.

• С другой стороны, привязка телекоммуникационных розеток к расположению мебели идет вразрез с базовыми принципами проектирования сети, уменьшая ее эксплуатационную гибкость. Следствием этого могут стать не только более высокие затраты на обслуживание СКС, но и возможные сложности при перемещении сотрудников или перепланировке помещений. Окончательное решение всегда принимает заказчик, но в любом случае его лучше предупредить об этих негативных последствиях еще на этапе проектирования сети.

Если предприятие-заказчик практикует организацию работы в соответствии с концепцией открытого офиса, то при проектировании сети рекомендуется предусмотреть установку многопользовательских розеток или консолидационных точек. Подобные решения позволяют оперативно и без существенных затрат вносить изменения в подсистему рабочего места в соответствии с изменившимися требованиями.

Если в перспективе планируется расширение сети, то рекомендуется еще на этапе проектирования сети заложить некоторую избыточность в количество кабелей горизонтальной подсистемы, проложенных к рабочим местам. Эти кабели не терминируются, а укладываются в скрытых пространствах. Например, за подвесным потолком или под фальшполом. Это позволит, с одной стороны, в кратчайшие сроки подключить новое активное оборудование, а с другой - оставит возможность выбора наиболее подходящего места для установки розетки.

Для телекоммуникационных розеток всех типов рекомендуется использование категории не ниже чем кабель горизонтальной подсистемы, который в них терминирован. Даже если предполагается использование розетки для низкочастотных сетевых приложений. Это позволит в дальнейшем при необходимости использовать ее для подключения высокоскоростного активного оборудования.

Хотя при проектировании сети допускается использование розеток с разной разводкой или оптоволоконных розеток разного типа, это не рекомендуется существующими стандартами.

Подобное разнообразие достаточно редко имеет техническое обоснование, и в то же время стать весьма вероятным источником ошибок и проблем при подключении активного оборудования.

Соединительные шнуры в ходе проектирования сети учитываются в зависимости от количества сетевого компьютерного оборудования, подключаемого к сети после ее ввода в эксплуатацию. Резерв сетевых соединительных шнуров для последующего расширения системы может составлять от 10 и более процентов от количества существующих. В спецификацию рабочего места, как правило, не включаются соединительные шнуры для телефонных аппаратов и факсов, так как они обычно идут в комплекте с соответствующим оборудованием.

При проектировании сети длина соединительных шнуров подбирается в зависимости от размеров помещения и расположения оборудования. Как правило, для помещений небольших размеров используются соединительные шнуры длиной 2-3 метра, большие размеры помещения могут потребовать использование кабелей длиной до 5 метров.

Такое же увеличение длины соединительных кабелей может понадобиться и в том случае, когда установка розеток осуществлялась в соответствии с планами размещения мебели.

Использование соединительных шнуров длиной более 5 метров действующими стандартами, в частности, пунктом 5.1.1 российского национального стандарта, запрещено. Исключения составляют аппаратные кабели, подключающие оборудование к многопользовательской розетке (MuTOA).

Не рекомендуется использовать самодельные или самостоятельно модернизированные (например, удлиненные) соединительные шнуры – это может отрицательно сказаться на производительности и стабильности системы.

При проектировании сети лучше предусмотреть использование аппаратных кабелей, терминированных в заводских условиях. При необходимости подключения к розеткам кабельной системы нестандартного активного оборудования все переходники и адаптеры для него должны быть заранее предусмотрены и указаны в спецификации рабочего места при проектировании сети.

Проектирование аппаратных и кроссовых

Аппаратная представляет собой техническое помещение, в котором располагается сетевое оборудование коллективного пользования (УАТС, серверы, коммутаторы ЛВС и т.п.).

При выборе места аппаратной следует руководствоваться следующими принципами:

- аппаратная должна быть совмещена или максимально приближена к кроссовой здания для минимизации длины соединяющих их кабелей;

- для облегчения контроля доступа помещение не должно быть проходным;

- желательно чтобы оно не имело окон и даже не примыкало вплотную к внешним стенам здания;

- нежелательно размещение в подвале здания (возникает риск заливания грунтовыми водами);

- не рекомендуется выделять помещение на верхних этажах, т.к. это затрудняет ввод кабелей внешних коммуникаций;

- нежелательно размещение аппаратной рядом с внутренними конструкциями здания (лестничные марши, лифтовые шахты, вентиляционные камеры), ограничивающими возможное расширение в перспективе;

- запрещается размещение аппаратной рядом с помещениями для хранения огнеопасных или агрессивных химических материалов;

- следует избегать близкого размещения мощных источников электрических или магнитных полей, а также оборудования, вызывающего повышенную вибрацию;

- недалеко должны находиться грузовые лифты.

Размеры аппаратной прямо определяются составом размещаемого в ней оборудования. Если такая информация отсутствует, то при проектировании обычных офисных зданий следует исходить из расчета 0.7% от всей рабочей площади, но не менее 14 м². Следует учитывать, что на практике аппаратная часто совмещается с кроссовой этажа и/или внутренними магистралями. Таким образом, кроме оборудования коллективного пользования при таком совмещении обслуживает информационные розетки мест соседних помещений на том же этаже.

Кроссовая этажа представляет собой служебное помещение, в которое вводятся кабели подсистемы внутренних магистралей СКС и кабели горизонтальной подсистемы. В кроссовой этажа монтируется коммутационное сетевое и другое вспомогательное оборудование.

Проектирование подсистемы рабочего места
В перечень основных задач, решаемых в процессе выполнения проектирования подсистемы рабочего места, входят:
• разработка, согласование и утверждение плана расположения информационных и силовых розеток кабельной системы на рабочих местах пользователей в различных помещениях здания;
• определение категории электрических розеточных модулей и типа розеток оптических разъемов в информационных розетках;
• задание конфигурации ИР, устанавливаемых на рабочих местах пользователей;
• выбор типа и количества оконечных шнуров, адаптеров, переходников и других аналогичных элементов.

Основной задачей, решаемой на телекоммуникационной фазе проектирования, является выполнение расчета количества компонентов, необходимых для создания заданного или необходимого для нормальной эксплуатации структурированной кабельной системы количества трактов передачи электрических и оптических сигналов. Основной задачей, решаемой на телекоммуникационной фазе проектирования, является выполнение расчета количества компонентов, необходимых для создания трактов передачи электрических и оптических сигналов СКС.

ТЕМА 5

Для настройки протокола TCP/IP нажмите кнопку Пуск -> Подключение -> Отобразить все подключения. Откроется окно папки Сетевые подключения. Дважды щелкните по значку Подключение по локальной сети. Нажмите кнопку Свойства. Выделите протокол Интернета (TCP/IP) и нажмите кнопку Свойства.

ТЕМА 6