• Урок

Здравейте всички. Наскоро възникна идеята да се пишат статии за основите на компютърните мрежи, да се анализира работата на най-важните протоколи и как се изграждат мрежите на прост език. Каня тези, които се интересуват под кат.

Малко офтопик: Преди около месец издържах CCNA изпита (на 980/1000 точки) и през годината на подготовката и обучението ми остана много материал. Първо учих в Cisco Academy около 7 месеца, а през останалото време си водех бележки по всички теми, които изучавах. Той също така се консултира с много момчета в областта на мрежовите технологии и забеляза, че мнозина стъпват върху една и съща рейка, под формата на пропуски по някои ключови теми. Онзи ден няколко момчета ме помолиха да обясня какво представляват мрежите и как да работя с тях. В тази връзка реших да опиша най-ключовите и важни неща на най-подробен и прост език. Статиите ще бъдат полезни за начинаещи, които току-що са поели по пътя на обучението. Но може би дори опитни системни администратори ще подчертаят нещо полезно от това. Тъй като ще премина през програмата CCNA, тя ще бъде много полезна за тези хора, които се подготвят за теста. Можете да съхранявате статиите под формата на cheat sheets и да ги преглеждате периодично. По време на следването си водех бележки по книги и периодично ги четях, за да опресня знанията си.

Като цяло искам да дам съвет на всички начинаещи. Първата ми сериозна книга беше книгата на Олиферс "Компютърни мрежи". И ми беше много трудно да го прочета. Няма да кажа, че всичко беше трудно. Но моментите, в които разбираха подробно как работи MPLS или Ethernet от операторски клас, бяха в ступор. Прочетох една глава няколко часа и все още много останаха загадка. Ако разбирате, че някои термини не искат да влязат в главата ви, пропуснете ги и прочетете, но в никакъв случай не изхвърляйте книгата напълно. Това не е роман или епос, където е важно да се четат главите, за да се разбере сюжетът. Времето ще мине и това, което преди е било неразбираемо, в крайна сметка ще стане ясно. Тук се напомпва „книжното умение”. Всяка следваща книга е по-лесна за четене от предишната. Например, след като прочетете Олиферов "Компютърни мрежи", четенето на Таненбаум "Компютърни мрежи" е няколко пъти по-лесно и обратно. Защото има по-малко нови концепции. Така че моят съвет е: не се страхувайте да четете книги. Вашите усилия в бъдеще ще дадат плод. Завършвам ревността си и започвам да пиша статията.

Ето и самите теми

1) Основни мрежови условия, OSI мрежов модел и TCP / IP протоколен стек.
2) Протоколи от горно ниво.
3) Протоколи на по-ниските слоеве (транспорт, мрежа и канал).
4) Мрежови устройства и видове използвани кабели.
5) Концепцията за IP адресиране, маски на подмрежите и тяхното изчисляване.
6) Концепцията за VLAN, Trunk и VTP и DTP протоколи.
7) Протокол за обхващащо дърво: STP.
8) Протокол за агрегиране на връзки: Etherchannel.
9) Маршрутизация: статична и динамична на примера на RIP, OSPF и EIGRP.
10) Превод на мрежови адреси: NAT и PAT.
11) Протоколи за резервиране на първи хоп: FHRP.
12) Защита на компютърната мрежа и виртуални частни мрежи: VPN.
13) Използвани глобални мрежи и протоколи: PPP, HDLC, Frame Relay.
14) Въведение в IPv6, конфигурация и маршрутизиране.
15) Управление на мрежата и наблюдение на мрежата.

P.S. Може би с течение на времето списъкът ще бъде допълнен.

Така че нека започнем с основните термини за работа в мрежа.

Какво е мрежа? Това е съвкупност от устройства и системи, които са свързани помежду си (логически или физически) и комуникират помежду си. Това включва сървъри, компютри, телефони, рутери и т.н. Размерът на тази мрежа може да достигне размера на Интернет или може да се състои само от две устройства, свързани с кабел. За да избегнем бъркотията, нека разделим мрежовите компоненти на групи:

1) Крайни възли:Устройства, които предават и/или получават всякакви данни. Това могат да бъдат компютри, телефони, сървъри, някакъв вид терминали или тънки клиенти, телевизори.

2) Междинни устройства:Това са устройства, които свързват крайни възли един с друг. Това включва комутатори, концентратори, модеми, рутери, Wi-Fi точки за достъп.

3) Мрежови среди:Това са среди, в които се осъществява директен трансфер на данни. Това включва кабели, мрежови карти, различни видове конектори, въздушна предавателна среда. Ако е меден кабел, тогава данните се предават с помощта на електрически сигнали. За оптични кабели, посредством светлинни импулси. Е, за безжични устройства, използващи радиовълни.

Нека видим всичко това на снимката:

Засега просто трябва да разберете разликата. Подробните разлики ще бъдат обсъдени по-късно.

Сега, според мен, основният въпрос е: За какво използваме мрежите? Има много отговори на този въпрос, но ще подчертая най-популярните, които се използват в ежедневието:

1) Приложения:Използвайки приложения, ние изпращаме различни данни между устройствата, отваряме достъп до споделени ресурси. Това могат да бъдат както конзолни приложения, така и GUI приложения.

2) Мрежови ресурси:Това са мрежови принтери, които например се използват в офиса или мрежови камери, които се наблюдават от охранители в отдалечени райони.

3) Съхранение:Чрез използване на сървър или работна станция, свързана към мрежата, се създава хранилище, достъпно за други. Много хора поставят своите файлове, видеоклипове, снимки там и ги споделят с други потребители. Пример, който идва на ум в движение, е google drive, Yandex drive и подобни услуги.

4) Архивиране:Често големите компании използват централен сървър, където всички компютри копират важни файлове за архивиране. Това е необходимо за последващо възстановяване на данни, ако оригиналът е изтрит или повреден. Има огромен брой методи за копиране: с предварителна компресия, кодиране и т.н.

5) VoIP:Телефония през IP. Сега се използва навсякъде, тъй като е по-просто, по-евтино от традиционната телефония и го заменя всяка година.

От целия списък най-често много са работили с приложения. Затова ще ги анализираме по-подробно. Ще избирам усърдно само онези приложения, които по някакъв начин са свързани с мрежата. Затова не вземам предвид приложения като калкулатор или бележник.

1) Товарачи.Това са файлови мениджъри, използващи FTP, TFTP. Често срещан пример е изтеглянето на филм, музика, снимки от файлов хостинг или други източници. Тази категория включва и резервни копия, които се правят автоматично от сървъра всяка вечер. Тоест това са вградени програми и помощни програми или помощни програми на трети страни, които копират и изтеглят. Този тип приложение не изисква пряка човешка намеса. Достатъчно е да посочите мястото, където да запишете и изтеглянето ще започне и приключи от само себе си.

Скоростта на изтегляне варира в зависимост от честотната лента. Това не е съвсем критично за този тип приложение. Ако, например, файлът ще бъде изтеглен не за минута, а за 10 минути, тогава това е само въпрос на време и това по никакъв начин няма да повлияе на целостта на файла. Трудности могат да възникнат само когато трябва да направим резервно копие на системата за няколко часа, а поради лош канал и съответно ниска честотна лента, това отнема няколко дни. По-долу са описания на най-популярните протоколи в тази група:

FTP-това е стандартен протокол за пренос на данни, ориентиран към връзката. Работи през TCP протокола (този протокол ще бъде разгледан подробно по-късно). Стандартният номер на порт е 21. Най-често се използва за качване на уебсайт към уеб хост и разтоварването му. Най-популярното приложение, използващо този протокол, е Filezilla. Ето как изглежда самото приложение:

TFTP-това е опростена версия на FTP, която работи без установяване на връзка през UDP. Използва се за зареждане на изображение на бездискови работни станции. Особено широко се използва от устройствата на Cisco за зареждане на същото изображение и архивиране.

Интерактивни приложения.Приложения, които позволяват интерактивен обмен. Например моделът човек към човек. Когато двама души, използвайки интерактивни приложения, общуват помежду си или извършват обща работа. Това включва: ICQ, имейл, форум, където няколко експерти помагат на хората с въпроси. Или моделът "човек-машина". Когато човек общува директно с компютър. Това може да бъде отдалечена конфигурация на базата, конфигурация на мрежово устройство. Тук, за разлика от изтеглящите, постоянната човешка намеса е важна. Тоест поне един човек е инициатор. Пропускателната способност вече е по-чувствителна към латентността от приложенията за изтегляне. Например, когато отдалечено конфигурирате мрежово устройство, ще бъде трудно да го конфигурирате, ако отговорът от командата е 30 секунди.

Приложения в реално време.Приложения, които ви позволяват да предавате информация в реално време. Тази група включва IP телефония, системи за поточно излъчване, видеоконферентна връзка. Повечето приложения, чувствителни към забавяне и честотна лента. Представете си, че говорите по телефона и това, което казвате, събеседникът ще чуе след 2 секунди и обратно, вие сте от събеседника със същия интервал. Подобна комуникация също ще доведе до факта, че гласовете ще изчезнат и разговорът ще бъде труден за разграничаване, а видеоконференцията ще се превърне в каша. Средно забавянето не трябва да надвишава 300 ms. Тази категория включва Skype, Lync, Viber (когато се обаждаме).

Сега нека поговорим за такова важно нещо като топологията. Той е разделен на 2 широки категории: физическии логично... Много е важно да се разбере разликата. Така, физическитопологията е как изглежда нашата мрежа. Къде се намират възлите, какви мрежови междинни устройства се използват и къде стоят, какви мрежови кабели се използват, как са маршрутизирани и в кой порт са включени. Логичнотопологията е как ще вървят пакетите в нашата физическа топология. Тоест физическото е как сме подредили устройствата, а логическото е през кои устройства ще преминават пакетите.

Сега нека видим и анализираме видовете топология:

1) Топология на шината

Една от първите физически топологии. Изводът беше, че всички устройства бяха свързани към един дълъг кабел и беше организирана локална мрежа. В краищата на кабела бяха необходими терминатори. Обикновено това е съпротивление от 50 ома, което се използва за предотвратяване на отразяването на сигнала в кабела. Единственото му предимство е лекотата на монтаж. От гледна точка на ефективността той беше изключително нестабилен. Ако някъде в кабела имаше прекъсване, тогава цялата мрежа оставаше парализирана, докато кабелът не беше сменен.

2) Топология на пръстена

В тази топология всяко устройство е свързано с 2 съседни. Така се създава пръстен. Логиката тук е, че компютърът получава само от единия край и само изпраща от другия. Тоест се получава предаване по ринга и следващият компютър играе ролята на сигнален повторител. Поради това необходимостта от терминатори е изчезнала. Съответно, ако някъде се повреди кабелът, пръстенът ще се отвори и мрежата ще стане неработеща. За да се увеличи толерантността на грешки, се използва двоен пръстен, тоест към всяко устройство идват два кабела, а не един. Съответно, в случай на повреда на един кабел, резервът остава да работи.

3) Топология на звездата

Всички устройства са свързани към централен сайт, който вече е повторител. В днешно време този модел се използва в локални мрежи, когато към един комутатор са свързани няколко устройства и той е посредник при предаването. Тук толерантността на грешки е много по-висока, отколкото в предишните две. Ако някой кабел се счупи, само едно устройство изпада от мрежата. Всички останали продължават да работят тихо. Въпреки това, ако централната връзка се повреди, мрежата ще стане неработоспособна.

4) Топология с пълна мрежа

Всички устройства са директно свързани помежду си. Тоест от всеки на всеки. Този модел е може би най-устойчивият на грешки, тъй като не зависи от други. Но изграждането на мрежи по такъв модел е трудно и скъпо. Тъй като в мрежа с най-малко 1000 компютъра, ще трябва да свържете 1000 кабела към всеки компютър.

5) Топология с частична мрежа

Като правило има няколко опции за това. По структура е подобен на напълно свързана топология. Връзката обаче не се изгражда от всеки към всеки, а чрез допълнителни възли. Тоест, възел A е директно свързан само с възел B, а възел B е свързан както с възел A, така и с възел C. Така че, за да може възел A да изпрати съобщение до възел C, той първо трябва да изпрати съобщение до възел B , и възел B, от своя страна ще изпратят това съобщение до възел C. По принцип рутерите работят според тази топология. Ето пример от домашна мрежа. Когато отидете онлайн от вкъщи, нямате директен кабел към всички възли и изпращате данни до вашия доставчик и той вече знае къде трябва да бъдат изпратени тези данни.

6) Смесена топология (английска хибридна топология)

Най-популярната топология, която комбинира всички топологии по-горе в една. Това е дървовидна структура, която обединява всички топологии. Една от най-устойчивите на грешки топологии, тъй като ако възникне прекъсване на два сайта, тогава само комуникацията между тях ще бъде парализирана, а всички други комбинирани сайтове ще работят безупречно. Днес тази топология се използва във всички средни и големи компании.

И последното нещо, което остава за разглобяване, са мрежовите модели. При създаването на компютрите мрежите не са имали единни стандарти. Всеки доставчик използва свои собствени решения, които не работят с технологиите на други доставчици. Разбира се, беше невъзможно да се остави по този начин и беше необходимо да се излезе с общо решение. Тази задача беше поета от Международната организация по стандартизация (ISO). Те изучаваха много от моделите, използвани по това време, и в резултат на това измислиха OSI модел, който е издаден през 1984 г. Единственият му проблем беше, че се разработваше около 7 години. Докато експертите спореха как най-добре да го направите, други модели бяха модернизирани и набраха скорост. Моделът OSI в момента не се използва. Използва се само като обучение за мрежи. Личното ми мнение е, че всеки уважаващ себе си администратор трябва да познава OSI модела като таблица за умножение. Въпреки че не се използва във вида, в който е, принципите на работа за всички модели са сходни с него.

Състои се от 7 нива и всяко ниво изпълнява конкретна роля и задачи. Нека да разгледаме какво прави всяко ниво отдолу нагоре:

1) Физически слой:определя метода на предаване на данни, каква среда се използва (предаване на електрически сигнали, светлинни импулси или радиовъздушен), ниво на напрежение, метод за кодиране на двоични сигнали.

2) Слой за връзка за данни:той поема задачата да адресира в рамките на локалната мрежа, открива грешки, проверява целостта на данните. Ако сте чували за MAC адресите и протокола "Ethernet", тогава те се намират на това ниво.

3) Мрежов слой:този слой се грижи за свързването на мрежови секции и избора на оптимален път (т.е. маршрутизиране). Всяко мрежово устройство трябва да има уникален мрежов адрес в мрежата. Мисля, че мнозина са чували за протоколите IPv4 и IPv6. Тези протоколи работят на това ниво.

4) Транспортен слой:Това ниво поема транспортната функция. Например, когато изтеглите файл от Интернет, файлът се изпраща на сегменти на вашия компютър. Той също така въвежда концепциите за пристанища, които са необходими за посочване на дестинация за определена услуга. На това ниво работят протоколите TCP (ориентирани към връзката) и UDP (без връзка).

5) Слой на сесия:Ролята на този слой при установяване, управление и прекъсване на връзка между два хоста. Например, когато отворите страница на уеб сървър, вие не сте единственият посетител на нея. И така, за да поддържате сесии с всички потребители, имате нужда от слой на сесията.

6) Слой за презентация:Той структурира информацията в четим вид за слоя на приложението. Например, много компютри използват таблица за кодиране на ASCII за показване на текстова информация или jpeg формат за показване на графично изображение.

7) Приложен слой:Това е може би най-разбираемото ниво за всички. Именно на това ниво работят познатите ни приложения – електронна поща, браузъри през HTTP, FTP и останалите.

Най-важното нещо, което трябва да запомните, е, че не можете да прескачате от слой на слой (например от приложение към канал или от физически към транспорт). Целият път трябва да върви стриктно отгоре надолу и отдолу нагоре. Такива процеси се наричат капсулиране(отгоре надолу) и декапсулиране(отдолу нагоре). Също така си струва да се спомене, че предаваната информация се нарича различно на всяко ниво.

На слоевете за приложение, презентация и сесия, предаваната информация се нарича PDU (Protocol Data Units). На руски те също се наричат ​​блокове от данни, въпреки че в моя кръг те се наричат ​​просто данни).

Информацията за транспортния слой се нарича сегменти. Въпреки че концепцията за сегменти е приложима само за TCP протокола. За UDP протокола концепцията е дейтаграма. Но, като правило, те си затварят очите за това разграничение.
На мрежово ниво се извикват IP пакети или просто пакети.

И на ниво връзка за данни - кадри. От една страна, това е цялата терминология и тя не играе важна роля в това как ще наречете предадените данни, но за изпита е по-добре да знаете тези понятия. И така, ще дам любимия си пример, който ми помогна по моето време да разбера процеса на капсулиране и декапсулиране:

1) Представете си ситуация, че седите вкъщи пред компютър, а в съседната стая имате собствен локален уеб сървър. И сега трябва да изтеглите файл от него. Въведете адреса на страницата на вашия сайт. Сега използвате HTTP протокола, който работи на слоя на приложението. Данните се пакетират и се спускат до ниво по-долу.

2) Получените данни се прибягват до слоя за представяне. Тук тези данни са структурирани и поставени във формат, който може да се чете на сървъра. Събира се и слиза долу.

3) На това ниво се създава сесия между компютъра и сървъра.

4) Тъй като е уеб сървър и изисква надеждно установяване на връзка и контрол върху получените данни, се използва TCP протокола. Тук посочваме порта, на който ще чукаме и изходния порт, така че сървърът да знае къде да изпрати отговора. Това е необходимо, за да може сървърът да разбере, че искаме да стигнем до уеб сървъра (по подразбиране това е порт 80), а не до пощенския сървър. Събираме багажа и бягаме по-нататък.

5) Тук трябва да посочим на кой адрес да изпратим пакета. Съответно посочваме адреса на местоназначението (нека адресът на сървъра е 192.168.1.2) и адреса на източника (адрес на компютъра 192.168.1.1). Увиваме го и слизаме по-нататък.

6) IP пакетът се спуска и тук слоят на връзката влиза в действие. Той добавя физически адрес на източник и местоназначение, които ще бъдат описани подробно в по-късна статия. Тъй като имаме компютър и сървър в локална среда, адресът на източника ще бъде MAC адресът на компютъра, а адресът на местоназначение ще бъде MAC адресът на сървъра (ако компютърът и сървърът са в различни мрежи, тогава адресирането би работило по различен начин). Ако на горните нива всеки път се добавя заглавка, тогава тук се добавя и трейлър, който показва края на кадъра и готовността на всички събрани данни за изпращане.

7) И вече физическият слой преобразува полученото в битове и с помощта на електрически сигнали (ако е усукана двойка) го изпраща на сървъра.

Процесът на декапсулиране е подобен, но с обратната последователност:

1) На физическия слой се получават електрически сигнали и се преобразуват в разбираема битова последователност за слоя на връзката.

2) На слоя на връзката се проверява MAC адреса на местоназначението (дали е адресиран до него). Ако да, тогава рамката се проверява за целостта и липсата на грешки, ако всичко е наред и данните са непокътнати, тя ги прехвърля на по-високо ниво.

3) На ниво мрежа се проверява IP адресът на местоназначението. И ако е вярно, данните се повишават. Не е необходимо сега да навлизаме в подробности защо имаме адресиране на ниво връзка и мрежа. Това е тема, която изисква специално внимание и по-късно ще обясня разликата в подробности. Основното нещо сега е да разберете как се опаковат и разопаковат данните.

4) На транспортно ниво се проверява портът на местоназначението (не адресът). И по номера на порта се оказва към кое приложение или услуга са адресирани данните. Имаме уеб сървър и номерът на порта е 80.

5) На това ниво се установява сесия между компютъра и сървъра.

6) Слоят за презентация вижда как всичко трябва да бъде структурирано и привежда информацията в четим вид.

7) И на това ниво приложенията или услугите разбират какво трябва да се направи.

Много е писано за модела OSI. Въпреки че се опитах да бъда максимално кратък и да подчертая най-важното. Всъщност много се пише за този модел в интернет и в книгите, но за начинаещи и подготвящи се за CCNA това е достатъчно. По този модел може да има 2 въпроса от въпросите на изпита. Това е, за да подредите правилно слоевете и на кой слой работи даден протокол.

Както беше написано по-горе, моделът OSI не се използва в наши дни. Докато този модел се разработваше, стекът на протоколите TCP / IP става все по-популярен. Беше много по-просто и бързо придоби популярност.
Ето как изглежда стека:

Както можете да видите, той се различава от OSI и дори промени името на някои слоеве. Всъщност принципът му е същият като този на OSI. Но само трите горни слоя на OSI: приложение, презентация и сесия са комбинирани в TCP/IP в едно, наречено приложение. Мрежовият слой е променил името си и се нарича Интернет. Транспортът остана същият и със същото име. И двата по-ниски OSI слоя: канал и физически са комбинирани в TCP/IP в едно с името - слой за достъп до мрежата. TCP / IP стекът в някои източници се нарича още модел на DoD (Department of Defense). Според Wikipedia той е разработен от Министерството на отбраната на САЩ. Срещнах този въпрос по време на изпита и преди това не бях чувал нищо за нея. Съответно, въпросът: "Какво е името на мрежовия слой в модела на DoD?", ме хвърли в ступор. Ето защо е полезно да знаете това.

Имаше няколко други мрежови модела, които издържаха известно време. Това беше стекът от протоколи IPX / SPX. Използва се от средата на 80-те и продължава до края на 90-те, където е изместен от TCP/IP. Той беше внедрен от Novell и беше подобрена версия на стека от протоколи на Xerox Network Services от Xerox. Използва се в локални мрежи от дълго време. За първи път видях IPX / SPX в играта "Казаци". При избора на мултиплейър игра имаше няколко стака, от които да избирате. И въпреки че пускането на тази игра беше някъде през 2001 г., това показва, че IPX / SPX все още се намира в локални мрежи.

Друг стек, който си струва да се спомене, е AppleTalk. Както подсказва името, той е изобретен от Apple. Създаден е през същата година, в която е пуснат моделът OSI, тоест през 1984 г. Това не продължи дълго и Apple реши да използва вместо това TCP / IP.

Искам да подчертая и едно важно нещо. Token Ring и FDDI не са мрежови модели! Token Ring е протокол за връзка за данни, а FDDI е стандарт за трансфер на данни, който се основава на протокола Token Ring. Това не е най-важната информация, тъй като тези понятия не се намират сега. Но основното нещо, което трябва да запомните, е, че това не са мрежови модели.

И така статията по първата тема приключи. Макар и повърхностно, бяха разгледани много концепции. Най-важните от тях ще бъдат разгледани по-подробно в следващите статии. Надявам се, че сега мрежите ще престанат да изглеждат като нещо невъзможно и страшно и ще бъде по-лесно да се четат умни книги). Ако съм пропуснал да спомена нещо, имам допълнителни въпроси или има какво да добавя към тази статия, оставете коментари или попитайте лично. Благодаря за четенето. Ще подготвя следващата тема.

Добави тагове

Въведение

Съвременното човешко общество живее в период, характеризиращ се с безпрецедентно увеличаване на обема на информационните потоци. Това се отнася както за икономиката, така и за социалната сфера. Пазарните отношения поставят повишени изисквания към навременността, надеждността и пълнотата на информацията.

Използването на съвременни електронни компютри дава възможност да се прехвърлят трудоемките операции към автоматични или автоматизирани устройства, които могат да работят със скорост, която надвишава скоростта на обработката на човешката информация с милиони коефициенти.

Използването на компютри води до радикално преструктуриране на производствените технологии в почти всички отрасли, търговска и финансова и кредитна дейност и в резултат на това до повишаване на производителността и подобряване на условията на труд за хората. Ето защо съвременният специалист трябва да притежава теоретични познания в областта на информатиката и практически умения за използване на компютърна техника, комуникационна техника и други средства за управление.

Целта на този курсов проект е да се проектира структурирана кабелна система за изследователски институти, която да отговаря на изискванията. Основното изискване към мрежите е мрежата да изпълнява основната си функция - да предоставя на потребителите възможност за достъп до споделените ресурси на всички компютри, свързани към мрежата. Всички останали изисквания - производителност, надеждност, съвместимост, управляемост, сигурност, разширяемост и мащабируемост - са свързани с качеството на тази основна задача.

Използването на компютърни мрежи има много предимства:

Намалете разходите чрез споделяне на различни бази данни и хардуер

Стандартизация на приложенията - всички потребители работят на един и същ софтуер (софтуер), „говорят един и същ език“

Ефективност на получаване на информация за работата

Ефективно взаимодействие и планиране на работното време (провеждане на дискусии, оперативни срещи без прекъсване на работните места).

Тази тема, разбира се, е доста актуална, тъй като в момента е немислимо да си представим изследователски институт без мрежови решения. В съвременния свят 80% от компютрите са свързани в мрежа. Изследователският институт е организация, която по своята същност трябва да изучава, развива и открива нещо ново за обществото. И за какви най-нови разработки можем да говорим, ако самият институт не отговаря на растежа на информационните технологии, не върви в крак с времето ...

Поставили сме си следните задачи:

· Извършване на преглед и анализ на алтернативи за решаване на проектни проблеми с помощта на съществуващите мрежови технологии на пазара;

· Извършване на избор и обосновка на проектни решения въз основа на анализа;

· Предоставяне на най-добрия вариант за изграждане на СКС в изследователски институт със схема за организиране на комуникациите;

· Осигурете максимална сигурност на оборудването и данните.

Първата глава предоставя описание на съществуващите в момента мрежови технологии, както и мрежови топологии с присъщи стандарти, т.е. информацията, която ще използваме в този проект. Въз основа на това ще анализираме цялото оборудване.

Във втората глава ще бъде дадено описание на оборудването, което ще използваме директно при създаване на LAN.

Списък на приетите съкращения

Научноизследователски институт - Научноизследователски институт

SCS - структурирана кабелна система

Компютър - електронно-изчислителна машина

Софтуер - софтуер

LAN - локална мрежа

IT - информационни технологии

PC - персонален компютър

Глава 1. "Аналитична част"

Компютърните мрежи доведоха до съществено нови технологии за обработка на информация - мрежови технологии. В най-простия случай мрежовите технологии позволяват споделяне на ресурси – устройства за съхранение с голям капацитет, печатащи устройства, достъп до Интернет, бази данни и банки данни. Най-модерните и обещаващи подходи към мрежите са свързани с използването на колективното разделение на труда при работа с информация - разработване на различни документи и проекти, управление на институция или предприятие и др. Тази работа се извършва от нашето съоръжение за проектиране на курсове, Изследователския институт. По вид организационна структура научноизследователският институт се отнася до предприятие с матрична организация, която осигурява ясно разделение на управленската и професионалната отговорност за проекта, улеснява включването на други служби на компанията в изпълнението на проекта. Вниманието на ръководителя на проекта (научен ръководител на изследователската работа, главен проектант на R&D проекта) трябва да се съсредоточи върху управлението на проекта в по-голяма степен, отколкото върху личното решаване на научни и технически проблеми. Отделни научни и технически специалисти, работещи като част от един сложен "екип", преследват конкретни и осезаеми цели. Като специалисти в своите дисциплини, такива работници придобиват по-висок статус в „интердисциплинарния екип”. В същото време те остават във връзка със своята дисциплина и не губят възможността да се свържат с ръководителя на специализирано подразделение по професионални въпроси. Нашата задача е да създадем структурирана кабелна система в изследователския институт, която ви позволява бързо да предавате, обработвате и получавате необходимата информация, включително аудио и видео данни, да поддържате връзка по телефона, да сте в течение с най-новите разработки чрез Enternet и, съответно да получават по-бързи управленски решения, за извършване на сложни операции, за получаване на желаните резултати.

На руския пазар за проектиране и създаване на SCS могат да се разграничат няколко големи компании, които ни позволяват да решим поставения пред нас проблем. Една от тях е група компании Сервиз - Телеком ИТ, която работи успешно в областта на мрежовата интеграция от 1993 година. Фирмата предлага услуги за проектиране, монтаж и пускане в експлоатация и последваща поддръжка на предприятия в различни сфери на дейност. Компанията е официален партньор на водещи руски и световни производители на IT пазара като Cisco System, 3Com, AESP, Molex PN, Siemon, RIT, EuroLan, IBM, Novell, Microsoft, APS, Eaton. Отличителна черта е наличието на ПАСПОРТ НА ОБЕКТА, който включва цялата работна документация, свързана не само с технологията на производство на работа, но и с организацията на работното време през целия процес на работа по проекта. InfoTech предлага подобен списък от услуги, като обръща специално внимание на изискванията и желанията на клиента и е готов да направи всякакви изменения, допълнения и корекции, свързани с промени в условията на Клиента. Можете също да подчертаете такива компании като ПИК, ALT Group, RitmIT и други. Всички горепосочени компании са лицензирани от Държавния комитет на Руската федерация за строителство и жилищно-комунални услуги - да извършват дейности по проектиране и строителство на сгради и конструкции I и II нива на отговорност в съответствие с държавния стандарт.

В момента на пазара на мрежово оборудване и технологии има много фирми, предлагащи своите продукти, работа и услуги за инсталиране и по-нататъшна поддръжка на мрежово оборудване. В този проект ще се фокусираме върху продуктите на такива компании като: D-Link, Cisco, Alfa-City. D-Link е водещ доставчик на комутатори в Русия и съседните страни. Cisco е и водещ доставчик на пач панели, мрежови карти и комуникационни шкафове. Alfa-City е най-големият доставчик на кабели от различни категории, щепсели и контакти, както и оборудване за защита на кабели от физически повреди на територията на централна Русия.

Организацията и в случая изследователският институт трябва да премине на ново ниво на трансфер на информация. Да предположим, че започваме да полагаме мрежата от нулата, съществуващият начин за прехвърляне на информация беше да използваме сменяеми носители. Научноизследователският институт се състои от 28 помещения, предназначени за 143 работни места. Стаите с еднакво разпределение са 24. Те включват 4 стаи, които по двойки имат общ вход (прилежащ). В 17 от офисите има по 4 компютъра, като е осигурено едно допълнително работно място; 7 офиса с еднакво оформление разполагат с 5 работни места. Останалите 4 стаи разполагат с общо 19 компютъра.

Днес съществуването на модерен офис не може да се представи без структурирана кабелна система (SCS) - основата за създаване на автоматизирани работни станции. Професионалната организация на сградната кабелна система е една от ключовите задачи при създаването на интелигентни системи и определя надеждността на функционирането на всички служби и отдели на модерния офис. Използването на SCS позволява при сравнително висока първоначална инвестиция да се осигурят значителни спестявания на общите разходи поради дълъг експлоатационен живот и ниски експлоатационни разходи. Това е икономическата целесъобразност от създаване на СКС за разглежданата предметна област.

1.2 Определяне на целите и задачите на курсовия дизайн

Целта на този курсов проект за разработване на структурирана кабелна система за изследователски институт е на първо място да се подобри стойностите на показателите за качество на обработката на информация, а именно:

Създаване на единно информационно пространство, способно да обхване всички потребители и да им предостави информация, създадена по различно време и в различен софтуер за нейната обработка, както и паралелизиране и строг контрол на този процес.

Кабелните системи са основата, върху която се изграждат всички основни компоненти на информационните и изчислителни комплекси на предприятия и организации. Компетентната организация на сградната кабелна система е една от ключовите задачи за създаване на интелигентни системи и определя надеждността на функционирането на всички служби и подразделения на корпорацията. Ето защо при създаването на сградна кабелна система е необходимо тя да бъде толкова капиталова, колкото и самата сграда. В същото време кабелните системи засягат предимно промените в новите технологии за предаване на данни, мрежовите и комуникационните стандарти, моделите на оборудване и версиите на приложните програми, поради което всички слаботокови кабели трябва постоянно да се модернизират или дори напълно да се заменят.

Създаването на SCS в изследователски институт включва създаването на хоризонтална етажна система, в която всеки компонент трябва не само да отговаря на условията за предаване на данни, но и да отговаря на обикновените строителни стандарти, например, да бъде огнеупорен. Мрежата се полага, като се вземе предвид разширяването на персонала, работата трябва да има минимален брой повреди, сблъсъци, скоростта на предаване на данни трябва да бъде най-малко 100 Mbit / s.

Важно изискване за кабелната мрежа е нейната висока честотна лента, която трябва да осигурява непрекъснат обмен на информационни потоци, както вътре, така и извън сградата.

Следващите изисквания за окабеляване включват гъвкавост и гъвкавост на кабелната система. Кабелната мрежа трябва да има възможност за универсално свързване на цялата гама компютърно и телефонно оборудване, както и да бъде гъвкаво приспособена към възможни структурни промени в предприятието. Концепциите за универсалност и гъвкавост трябва да включват и факта, че компютърните и телефонните мрежи, поради най-тясната си интеграция, трябва да бъдат проектирани и инсталирани едновременно.

Окабеляването трябва да бъде възможно най-разширяемо, за да бъде в крак с експлозивната производителност на активното мрежово оборудване.

Структурирана кабелна система(Structured Cabling System - SCS) е набор от превключващи елементи (кабели, конектори, конектори, кръстосани панели и шкафове), както и техника за тяхното съвместно използване, която ви позволява да създавате редовни, лесно разширяеми комуникационни структури в компютърни мрежи.

Структурираната кабелна система е в състояние да поддържа широк спектър от приложения. Може да се използва за внедряване на локална мрежа, противопожарни и охранителни системи, телефония, телевизия и др. Оборудването, предназначено да поддържа специфично приложение, не е част от структурирана кабелна система.

Много такива организации в началото на своята дейност са изправени пред проблема за създаване на информационни комуникации, базирани на използването на кабелни мрежи. Всъщност в повечето райони, използвани като търговски недвижими имоти, не е предвидено поставянето на кабелна система. Поради това често се налага приспособяване на сграда или помещение към нуждите на предприятието. Това включва: реконструкция, подновяване на електропроводи, полагане на нови комуникации за телефони и компютри. В същото време те се опитват да вземат предвид разположението на работните места, да разпределят помещения за подреждане на оборудването на изчислителния център.

Предимства на структурирана кабелна система.

- Универсалност.Структурирана кабелна система с добре обмислена организация може да се превърне в унифицирана среда за предаване на компютърни данни в локална компютърна мрежа.

- Увеличен експлоатационен живот.Периодът на стареене за добре структурирана кабелна система може да бъде 8-10 години.

- Намаляване на разходите за добавяне на нови потребители и промяна на техните разположения.Цената на кабелната система се определя главно не от цената на кабела, а от цената на полагането му.

- Възможност за лесно разширяване на мрежата.Структурираната кабелна система е модулна, така че е лесна за разрастване, което ви позволява лесно и на ниска цена да надстроите до по-модерно оборудване, което отговаря на нарастващите изисквания за комуникационни системи.

- Предоставяне на по-ефективно обслужване.Структурираната кабелна система улеснява поддръжката и отстраняването на неизправности.

- Надеждност.Структурираната кабелна система има повишена надеждност, тъй като обикновено производството на всички нейни компоненти и техническата поддръжка се извършва от един производител.

LANе компютърна мрежа, ограничена до малко пространство, например една сграда или група сгради в непосредствена близост една до друга. Набор от хардуер и алгоритми, които свързват компютри, други периферни устройства (принтери, дискови контролери и т.н.) и им позволяват да споделят споделена дискова памет, периферни устройства и да обменят данни. LAN включва кабелна локална мрежа (LAN) или SCS, активно мрежово оборудване и компютри за различни цели.

Основната цел на LAN е в разпределението на компютърните ресурси:програми, съвместимост на периферни устройства, терминали, памет. Следователно LAN трябва да има надеждна и бърза система за предаване на данни, чиято цена трябва да бъде по-ниска в сравнение с цената на свързаните работни станции. С други думи, цената на предадена единица информация трябва да бъде значително по-ниска от цената за обработка на информация в работни станции. Въз основа на това LAN, като система от разпределени ресурси, трябва да се основава на следните принципи:

Единна предавателна среда;

Единен метод на управление;

Унифицирани протоколи;

Гъвкава модулна организация;

Съвместимост на информация и софтуер.

1.3.2 Ethernet LAN

Има няколко метода за прехвърляне на информация в мрежата: Ethernet, Token Ring, ArcNet (за основните характеристики на мрежите за методите за прехвърляне на информация в мрежата, вижте Таблица 1.1.).

Този курсов проект ще използва Ethernet технология, така че нека започнем с нея.

Етерната мрежа, както можете да преведете Ethernet, е получила името си от несъществуващо вещество (етер), което, както смятаха учените през миналия век, е запълнено с вакуум и което уж служи като среда за разпространение на светлина. Тази технология обаче е и по-пряко свързана с въздуха, по-точно с радиото, тъй като предшественикът й беше радиокомуникационна система за станции, разпръснати из Хавайския архипелаг.

Въз основа на съществуващите принципи, Xerox изгради своя собствена кабелна мрежа от 2,94 Mbps за свързване на 100 компютъра. Проектът беше толкова успешен, че Xerox се обедини с DEC и Intel, за да разработят спецификация за 10 Mbps Ethernet. Тази спецификация по-късно стана основа за стандарта 802.3. Този стандарт се различава от оригиналната спецификация на Ethernet по отношение на формата на рамката и някои други подробности, по-специално, той описва няколко медии и скорости на предаване, за които Ethernet не е бил първоначално проектиран. Името Ethernet обаче остана толкова здраво, че остана както за официалния стандарт, така и за всички негови последващи модификации.

Стандартът 802.3 разглежда както физическия слой (видове кабели, конектори, кодиране на сигнали и т.н.), така и слоя на връзката, по-точно долния подслой на слоя на връзката, който определя метода за достъп до предавателната среда (Media Access Sublayer , MAC). Тук започваме нашия преглед на Ethernet.

Стандартът на първите версии (Ethernet v1.0 и Ethernet v2.0) посочва, че като среда за предаване се използва коаксиален кабел, по-късно стана възможно използването на усукана двойка и оптичен кабел.

Метод за контрол на достъпа – множествен достъп със сензор за носител и откриване на сблъсък (CSMA / CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), скорост на данни 10 Mbit/s, размер на пакета от 72 до 1526 байта, описани са методи за кодиране на данни. Броят на възлите в един споделен мрежов сегмент е ограничен от пределната стойност от 1024 работни станции (спецификациите на физическия слой могат да задават по-строги ограничения, например не повече от 30 работни станции могат да бъдат свързани към тънък коаксиален сегмент и не повече от 100 към дебел коаксиален сегмент). Въпреки това, мрежа, изградена върху един споделен сегмент, става неефективна много преди да бъде достигнат максималният брой възли.

ETHERNET разновидности

Сред ранните модификации на тази мрежова технология може да се различи Xerox Ethernet,скоростта на която беше 3 Mbit / s; 10BROAD36 -един от първите стандарти, позволяващи работа на дълги разстояния, използвайки коаксиален кабел като среда за предаване на данни, и 1BASE5, която беше първата модификация на Ethernet технологията, използваща кабел с усукана двойка, работеше при 1 Mbps, но не намери комерсиална употреба.

Сред стандартите се откроява със скорост 10 Mbit/s 10BASE5,който, следвайки ранния стандарт IEEE, използва коаксиален кабел с характерен импеданс от 50 ома. Тук идва първата разработка, която използва кабел с усукана двойка за предаване на данни със скорост от 10 Mbit / s - StarLAN 10,който по-късно се превърна в стандарт 10BASE-T,в който за предаване на данни се използват 4 проводника от кабел с усукана двойка (две усукани двойки) от категория-3 или категория-5. Максималната дължина на сегмента е 100 метра. Необходимо е да се каже и за семейството 10BASE-F,използвайки оптичен кабел на разстояние до 2 километра: 10BASE-FL, 10BASE-FB и 10BASE-FP, но тъй като това не е от значение за нас (дължината на пода е 150 m и ние не използваме оптичен кабел), няма да разглеждаме подробно това развитие.

Говорейки за Fast Ethernet (Fast Ethernet, 100 Mbit / s), трябва да се каже за семейството 100BASE-T - това е общ термин за стандарти, които използват усукана двойка като среда за предаване на данни, дължина на сегмента до 100 метра, включва стандарти 100BASE-TX, 100BASE-T4 и 100BASE-T2. Ще използваме този стандарт в нашия курсов проект, а именно 100BASE-TX, който е разработка на стандарта 10BASE-T за използване в звездни мрежи. Тук се включва усукана двойка от категории 5 и 5e, всъщност се използват само две двойки проводници.

Gigabit Ethernet (Gigabit Ethernet, 1 Gbps) включва стандарта 1000BASE-T, IEEE 802.3ab, използвайки усукана двойка от категории 5e или 6. Всичките 4 двойки участват в предаването на данни. Скоростта на предаване на данни е 250 Mbps за един чифт. По аналогия може да се разбере, че този стандарт е усъвършенстван стандарт. 100BASE-T.В семейството 1000BASE-Tсъщо по аналогия включва 1000BASE-TX.Стандартът използва отделно предаване и приемане (2 двойки за предаване, 2 двойки за приемане, данните за всяка двойка се предават със скорост 500 Mbit / s), което значително опростява дизайна на приемо-предавателните устройства. Но, като следствие, за стабилна работа с тази технология е необходима висококачествена кабелна система, така че 1000BASE-TX може да използва само кабел от категория 6. Друга съществена разлика на 1000BASE-TX е липсата на цифрова компенсационна схема за пикапи и връщащ шум, в резултат на което сложността, нивото на консумация на енергия и цената на процесорите стават по-ниски от тази на процесорите 1000BASE-T. Практически няма продукти, базирани на този стандарт, въпреки че 1000BASE-TX използва по-опростен протокол от стандарта 1000BASE-T и следователно може да използва по-проста електроника.

Новият 10 Gigabit Ethernet стандарт включва седем стандарта за физически медии за LAN, МЪЖ и WAN... В момента е описано с изменението IEEE 802.3aeи трябва да бъде включен в следващата ревизия на стандарта IEEE 802.3. Стандартът 10 Gigabit Ethernet все още е твърде млад, така че ще отнеме време, за да се разбере кой от горните стандарти за медиите за предаване всъщност ще бъде търсен на пазара.

1.3.3 Локална мрежа Token Ring

Мрежите Token Ring, подобно на Ethernet мрежите, се характеризират със споделена среда за предаване на данни, която в този случай се състои от дължини на кабел, свързващ всички станции в мрежата в пръстен. Пръстенът се счита за споделен ресурс и достъпът до него изисква не случаен алгоритъм, както в Ethernet мрежите, а детерминиран, базиран на прехвърляне на правото за използване на пръстена на станциите в определен ред. Това право се предава с помощта на специална рамка за формат, наречена маркерили токен .

Мрежите Token Ring работят с две скорости на предаване - 4 и 16 Mbps. Не се допуска смесване на станции, работещи с различни скорости в един пръстен. Мрежите Token Ring, работещи при 16 Mbps, имат някои подобрения в алгоритъма за достъп спрямо стандарта 4 Mbps.

Token Ring е по-сложна технология от Ethernet. Притежава свойствата на отказоустойчивост. Мрежата Token Ring дефинира процедури за управление на мрежата, които използват пръстеновидна структура за обратна връзка - изпратеният кадър винаги се връща на изпращащата станция. В някои случаи откритите грешки в мрежовата работа се елиминират автоматично, например загубен токен може да бъде възстановен. В други случаи грешките се записват само, а отстраняването им се извършва ръчно от обслужващия персонал.

За управление на мрежата една от станциите действа като т.нар активен монитор... Активният монитор се избира по време на инициализиране на звънене като станция с максимален MAC адрес.Ако активният монитор не успее, процедурата за инициализация на звънене се повтаря и се избира нов активен монитор. За да може мрежата да открие повреда на активния монитор, последният, в изправно състояние, генерира специален кадър за присъствието си на всеки 3 секунди. Ако този кадър не се появи в мрежата за повече от 7 секунди, тогава останалите мрежови станции започват процедурата за избор на нов активен монитор.

1.3.4 Локална мрежа ArcNet

ArcNet (Компютърна мрежа с прикачени ресурси) е проста, евтина, надеждна и достатъчно гъвкава архитектура за локална мрежа. Разработено от Datapoint Corporation през 1977 г. Впоследствие лицензът на ArcNet беше придобит от Standard Microsystems Corporation (SMC), която стана основен разработчик и производител на оборудване за ArcNet мрежи. Като среда за предаване се използват усукана двойка, коаксиален кабел (RG-62) с характеристичен импеданс 93 Ohm и оптичен кабел. Скоростта на трансфер на данни е 2,5 Mbit / s, има и разширена версия - ArcNetplus - която поддържа пренос на данни със скорост от 20 Mbit / s. При свързване на устройства в ArcNet се използват топологии шина и звезда. Методът за контролиране на достъпа на станциите до предавателната среда е маркерна шина. Този метод осигурява следните правила:

· Всички устройства, свързани към мрежата, могат да прехвърлят данни само след получаване на разрешение за прехвърляне (токен);

· Във всеки един момент само една станция в мрежата има това право;

· Данните, предавани от една станция, са достъпни за всички станции в мрежата.

Прехвърлянето на всеки байт в ArcNet се извършва чрез специално съобщение ISU (Information Symbol Unit), състоящо се от три стартови/стоп бита на услугата и осем бита данни. В началото на всеки пакет се предава първоначалният разделител на алармен пакет, който се състои от шест сервизни бита. Водещият разделител действа като преамбюл за пакета.

ArcNet дефинира 5 типа пакети:

1. Найлонов плик ITT(английски Information to Transmit) - покана за прехвърляне. Това съобщение прехвърля контрол от един мрежов възел към друг. Станцията, която е получила този пакет, получава правото да предава данни.

2. FBE пакет(English Free Buffer Inquiries) - заявка за готовност за получаване на данни. Този пакет проверява готовността на възела за получаване на данни.

3. Пакет с данни.Това съобщение се използва за прехвърляне на данни.

4. ASK пакет (англ. ACKnowledgments) - потвърждение за получаване. Потвърждение за готовност за получаване на данни или потвърждение за получаване на пакет от данни без грешки, т.е. в отговор на FBE и пакет данни.

5. NAK пакет(английски Negative AcKnowledgements) - нежелание за получаване. Недостъпност на възела за получаване на данни (отговор на FBE) или получен пакет с грешка.

В мрежата на ArcNet могат да се използват две топологии: звезда и шина.

Таблица 1.1.

Основните характеристики на мрежите по методи за предаване на информация

Спецификации	Методи за пренос на информация
	Ethernet	Token Ring
Топология	Местен тип "автобус"	Пръстеновиден или звездообразен	Комплекти със звездни сегменти
Тип кабел		Екранирана или неекранирана усукана двойка	RG-62 или RG-59
Импеданс
Терминаторно съпротивление	50 ома, ± 2 ома	100 - 200 Ohm UTP, 150 Ohm TP	RG-59: 75 ома RG-62: 93 ома
Максимална дължина на кабела в сегмент		45 - 200 м ()	В зависимост от използвания кабел, но средно:
Минимално разстояние между съседните компютри			В зависимост от използвания кабел
Максимален брой свързани сегменти		33 MAU устройства	Не поддържа сегментни връзки
Максимален брой компютри в сегмент		Неекранирана усукана двойка: 72 работни станции на хъб, с екранирана усукана двойка - 260 работни станции на хъб	В зависимост от използвания кабел

1.3.5. Мрежови топологии

Топологията е описание на начина, по който работните станции и сървърите са физически свързани един с друг. Топологиите се различават по необходимата дължина на свързващия кабел, лекота на свързване, възможност за свързване на допълнителни абонати, отказоустойчивост, възможности за контрол на обмен (виж Таблица 1.2.). Топологичната структура влияе върху честотната лента и цената на локалната мрежа. Всяка топология на мрежата налага редица условия. Например, той може да диктува не само вида на кабела, но и начина, по който е положен. Отличителна черта на LAN е наличието на моно канал, т.е. един маршрут, свързващ всякакви две станции. В тази връзка при свързване на устройства към мрежата се използват три топологии.

Звездна мрежа

"Звезда" е фундаментално централизирана топология (фиг. 1.1), в която винаги има ясно дефиниран централен абонат, който осъществява целия обменен контрол в мрежата и през който преминава цялата информация в мрежата. Това има своите плюсове и минуси. Всяко строго централизирано управление е безконфликтно, но такава мрежа няма да работи в случай на неизправност на централния абонат. Следователно централният компютър трябва да се отличава от останалите по своята висока надеждност и следователно по-висока цена. Освен това ще стане невъзможно да се изпълняват други задачи на централния компютър, тъй като той ще бъде натоварен с работа в мрежа.

Недостатъците на топологията също включват ограничен брой абонати, който обикновено не надвишава 16 потребители в локални мрежи. Трудно е да се свържат звездите една с друга. Предимствата на тази конфигурация включват ниската чувствителност към повреда на свързващия кабел. Прекъсване на кабела навсякъде винаги нарушава комуникацията само с един абонат.

Ориз. 1.1.Звездна мрежа

Пръстенна мрежа.

"Пръстен" - серийно свързване на абонати в затворен пръстен (фиг. 1.2), което определя неговите характеристики. Първо, цялата предавана информация преминава през всички абонати. Следователно, повредата на някой от тях нарушава работата на цялата мрежа като цяло. Второ, прекъсване на кабела във всяка точка нарушава целостта на пръстена и деактивира цялата мрежа. За това се използва дублиране на кабели. Управлението може да бъде централизирано или децентрализирано, то не е толкова строго зависимо от топологията, както в случая на "звезда". Всички адаптери трябва да са еднакви, но понякога един от тях действа като мрежов мениджър, тогава е много по-сложен.

Ориз. 12.Пръстенна мрежа

Тази топология позволява голям брой абонати и е възможно да се промени броят им. В пръстена предаваният сигнал се усилва автоматично от всеки абонат, поради което размерите му могат да бъдат много големи и са ограничени само от времето, когато сигналът преминава по целия пръстен.

Автобусна мрежа

"Bus" - фокусиран върху пълното равенство на всички абонати и идентичността на техните адаптери (фиг. 1.3). Това не означава, че управлението на борсата не може да бъде централизирано. Центърът обаче ще се занимава само с управлението на борсата, а не с преразпределението на информация. Автобусът може логично да действа като звезда или пръстен. "Шината", за разлика от други топологии, е силно зависима от електрическото съответствие на използваните комуникационни линии, тъй като всяка повреда на кабела води до отражения и припокриване на сигнали. В този случай работата на цялата мрежа е нарушена. Тази топология обаче не е чувствителна към повреда на компютрите, обменът само с повредения компютър е нарушен, а останалата част от мрежата остава в работно състояние. Максималният брой абонати в "автобуса" е същият като в "пръстена". В "автобуса" е лесно да промените броя на свързаните абонати, понякога дори по време на работа. Поради сложността на децентрализирания обмен, хардуерната сложност в адаптерите е по-висока, отколкото в други топологии. Децентрализираното управление обаче е много по-надеждно от централизираното и се адаптира по-добре към променящите се външни условия.

Ориз. 1.3.Обща автобусна мрежа

Съществуват и смесени топологии като звезда-шина, звезда-пръстен, които имат своите предимства.

Таблица 1.2.

Сравнение на мрежовите топологии

Настроики	звезда	Пръстен	Автомобилна гума
1. Толерантност на грешки	Неизправността на един компютър не се отразява на производителността на мрежата	Неизправността на един компютър може да унищожи цялата мрежа	Неизправността на кабела спира работата на много потребители
2. Брой абонати		1024 и по-високи	1024 и по-високи
3. Промяна на броя на абонатите	може би	Изисква спиране на цялата мрежа	Лесен за смяна
4. Въздействие върху общата цена на мрежата	Допълнителни разходи за централен компютър	Допълнителна цена за адаптер, изпълняващ ролята на мрежов мениджър	Евтина предавателна среда
5. Възможност за управление на борсата	Централизирано	Централизирано и децентрализирано	Децентрализиран
6. Характеристики	Мощността на цялата мрежа зависи от сървъра	Броят на потребителите не оказва значително влияние върху производителността. Трудности при локализиране на проблеми	Не се използват оптични кабели. При значителни обеми на трафика честотната лента намалява. Трудно е да се локализират проблемите.
7. Дължина	До няколко десетки километра
8. Приложение	В зависимост от изискванията

1.4. Избор и обосновка на проектни решения

Въз основа на прегледа трябва да се формулират и опишат изискванията за мрежова технология, мрежова топология и хардуер. Изискванията към мрежата, която се полага, бяха описани по-горе, въз основа на които ще вземем решения.

За да изберете оптималната топология на мрежата, трябва да се вземат предвид следните изисквания:

Осигуряване на алтернативно маршрутизиране, максимална надеждност на предаването на данни;

Избор на оптимален маршрут за предаване на блокове от данни (минимизиране на броя на каналите, образуващи последователност);

Осигуряване на приемливи времена за реакция и честотна лента.

Мрежата ArcNet не ни подхожда, тъй като скоростта на предаване на данни в нея е доста ниска (както в мрежата Token Ring) и във всеки един момент само една станция има право да предава данни, което е много неудобно.

Сред описаните изисквания се споменава скоростта на предаване (най-малко 100 Mbit / s), минимизиране на сблъсъците. Мрежовата технология Fast Ethernet, която избрахме, а именно разработването на семейството 100BASE-T (общ термин за стандарти, които използват усукана двойка като среда за предаване на данни, дължина на сегмента до 100 метра, включва стандарти) - 100BASE-TX, който е разработката на стандарта 10BASE-T за използване в мрежи с топология "звезда" (свързването на работни станции от този тип напълно елиминира възможността от сблъсъци). Ще използваме този стандарт в нашия курсов проект, а именно 100BASE-TX ,. Тук се включва усукана двойка от категории 5 и 5e, всъщност се използват само две двойки проводници. Ние сме доволни, че използваме кабел с усукана двойка като среда за предаване. Буквата T в името означава, че предавателната среда е кабел с неекранирана усукана двойка (UTP). При избора на кабел се вземат предвид следните характеристики: честотна лента, разстояние, физическа сигурност, устойчивост на електромагнитни смущения, цена. Освен това, когато избирате кабел, трябва да вземете предвид коя кабелна система вече е инсталирана в предприятието (в този случай няма), както и какви тенденции и перспективи съществуват на пазара в момента.

Неекранираната усукана двойка UTP е подходяща за хоризонтални подсистеми по отношение на характеристиките на честотната лента и поддържаните разстояния. Но тъй като може да предава данни и глас, се използва по-често. н екранирана усукана двойкае популярен тип среда за предаване на данни на къси разстояния (до 100 m) и е включена в почти всички съвременни стандарти и технологии на локални мрежи и осигурява пропускателна способност до 100 Mb/s (при кабели от категория 5). Тъй като дължината на етажа на NII е 150 метра, това решение е подходящо за нас. Категория 5e се определя от стандарта EIA / TIA 568A, честотната лента е 100-125 MHz. Спецификацията предвижда използването на превключвател за свързване на потребители във физическа топология на звездата. Хостовете са свързани към мрежата с помощта на модулни RJ-45 и RJ-11 телефонни стенни розетки и UTP телефонен кабел с четири двойки, като конекторът RJ-45 се включва директно в мрежовата карта.

Технологиите Fast Ethernet (100BaseTx, 100BaseFx, 100BaseFl) включват CSMA / CD метод за достъп. 802.3. Стандартът 802.3 (Ethernet Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection - CSMA / CD LANs Ethernet) описва физическия слой и подслоя MAC за мрежи, използващи топология на шината и подслушване на оператора и споделяне на откриване. конфликти

100Base-Tx е усукана двойка с две двойки. Използва метода MLT-3 за предаване на 5-битови 4B / 5B кодови сигнали през усукана двойка, а също така има функция за автоматично договаряне за избор на режим на работа на порта.

Активното оборудване на нашата мрежа включва суич и рутер. Превключвателят, за разлика от хъб, установява индивидуална връзка между две мрежови устройства. Следователно използването на превключвател намалява вероятността от сблъсъци (сблъсъци на данни) по време на работа на мрежата, което е едно от изискванията за нашата мрежа. В допълнение, честотната лента на мрежата като цяло се увеличава и нейната сигурност се увеличава, поради изолирането на трафика между две работни станции. Ползите от използването на превключватели са ясни.
Повечето комутатори трябва да имат 8 порта, малцинство има 16 порта.

1.5. Глава Заключения

В аналитичната част разгледахме съществуващото състояние на предметната област, в която установихме, че мрежата се прокарва от нулата и в офисите има само компютри с UPS, основните характеристики на обекта на проектиране са организационната структура (матрица), броят на потребителите (около 200). Накратко разгледахме и фирмите, предлагащи услуги за решаване на проблема и производителите на активно оборудване. Формулирали сме основните цели и задачи на разработването на проекта, изискванията за проектираната мрежа:

Създаване на единно информационно пространство, способно да обхване всички потребители и да им предостави информация, създадена по различно време и в различен софтуер за нейната обработка, както и паралелизиране и строг контрол на този процес.

Намаляване на времето за вземане на управленски решения;

Повишаване степента на надеждност на обработката на информацията, степента на нейната сигурност;

Компютърните мрежи са форма на сътрудничество между хората и компютрите, които ускоряват доставката и обработката на информация;

Повишаване надеждността на функционирането на всички отдели на научноизследователския институт;

Споделяне на периферни устройства, включително принтери, плотери, дискови устройства, CD-ROM устройства, флопи устройства, лентови устройства, скенери, факс модеми.

Основните изисквания са: минимален брой откази, сблъсъци, оптимална скорост на трансфер на данни, висока честотна лента на мрежата, гъвкавост, гъвкавост, мащабируемост.

В тази част от курсовия проект беше направен кратък преглед на най-известните мрежови технологии - Ethernet, ArcNet, Token Ring, чийто анализ дава възможност да се направи недвусмислен избор в полза на една от технологиите - Бърз Ethernet. Въз основа на това са описани изискванията за мрежова технология, мрежова топология и хардуер.

Глава 2. "Дизайн част"

2.1. Мрежова топология

След като разгледахме всички възможни опции за топологията на мрежовото оформление, се оказа, че най-оптималното е да се използва топологията "звезда". Изборът на тази топология е оправдан от факта, че "звездата" е най-бързата от всички топологии на компютърни мрежи, тъй като предаването на данни между работните станции преминава през централния възел (с добрата му производителност) на отделни линии, използвани само от тези работни станции. Честотата на заявките за пренос на информация от една станция към друга е ниска в сравнение с тази, постигната в други топологии.

Всяка пълномащабна структурирана система се основава на избраната от нас топология "звезда", която също се нарича топология на дървото. Функциите на възлите на звездната структура се изпълняват чрез комутационно оборудване от различен тип, което може да има две основни разновидности: индивидуални информационни контакти, управлявани от потребители на кабелната система, и панели от различен тип, образуващи групово комутационно поле, с с които работи обслужващият персонал. Превключвателното оборудване е свързано помежду си чрез електрически и оптични кабели от различни видове. Всички кабели, влизащи в техническите помещения, трябва да бъдат свързани към пач панели, на които всички връзки и превключване се извършват с помощта на кабели по време на текущата работа на кабелната система. Всичко това, в комбинация с използваната топология на дървото в частта, свързана със СКС, гарантира гъвкавостта и надеждността на СКС, както и възможността за лесно преконфигуриране и адаптивност на системата.

Тази мрежова топология е най-полезна при търсене на повреди на мрежови елементи: кабели, мрежови адаптери или конектори. При добавяне на нови устройства звездата също е по-удобна от общата топология на шината. Можете също така да вземете предвид, че мрежите от 100 и 1000 Mb са изградени според топологията "Star".

Производителността на компютърната мрежа зависи преди всичко от капацитета на централния файлов сървър. Това може да бъде пречка в компютърната мрежа. В случай на повреда на централния блок, работата на цялата мрежа се нарушава.

За удобство нашата хоризонтална система може да бъде разделена на две подсистеми – с топология в офисите и топология на етажа. В офисите топологията "звезда" се определя чрез директно свързване на работни станции към активно мрежово оборудване (превключвател). В този случай всяко прекъсване на мрежовата връзка от работната станция до комутатора няма да повлияе на цялостната производителност на мрежата. Това е огромно предимство на тази топология. На пода кабелът се разпределя между стаи, в случай на прекъсване на връзката с една, работоспособността на цялата мрежа като цяло не се нарушава. Свързването в мрежа се осъществява с помощта на рутер и кроспанел.

2.2 Хардуер за внедряване

Основните хардуерни компоненти на тази мрежа са както следва:

1. Абонатни системи:

Компютри (работни станции или клиенти и сървъри);

Принтери;

Скенерите и др.

2. Мрежово оборудване:

Мрежови адаптери;

Ключове;

рутер.

3. Комуникационни канали:

Конектори;

Устройства за предаване и получаване на данни в безжичните технологии.

Един от най-ефективните начини за подобряване на техническата и икономическа ефективност на кабелните системи в офис сгради е минимизирането на видовете кабели, използвани за тяхното изграждане. В SCS съгласно международния стандарт ISO / IES 11801 е разрешено да се използват само:

Симетрични електрически кабели на базата на усукана двойка с характерен импеданс 100,120,150 Ohm в екраниран и неекраниран вариант;

Едномодови и многомодови оптични кабели.

В нашия курсов проект ще се използва кабел с неекранирана усукана двойка от категория 5e, а именно на производителя LanMaster код LAN-5EUTP-xx-UTP кабел, 4x2, cat 5E, 200Mhz, PVC.

Електрическите кабели с усукана двойка се използват предимно за създаване на хоризонтално окабеляване, което е необходимо в нашия случай. Те носят както телефонни сигнали, така и нискоскоростна дискретна информация, както и данни за високоскоростни приложения. Кабел с усукана двойка е кабел, в който изолирана двойка проводници е усукана с няколко завъртания на единица дължина. Усукването на проводниците намалява външния електрически шум, когато сигналите се разпространяват през кабела, а екранираните усукани двойки допълнително повишават устойчивостта на сигнала. Най-популярният вид среда за предаване на данни за къси разстояния (до 100 m) става неекранирана усукана двойка, който е включен в почти всички съвременни стандарти и технологии на локални мрежи и осигурява пропускателна способност до 100 Mb / s (при кабели от категория 5). Липсата на екран прави неекранираните кабели по-гъвкави и по-устойчиви на прегъвания. Освен това те не изискват скъп заземен контур, за да работят нормално като екранирани. Неекранираните кабели са идеални за вътрешни инсталации, докато екранираните кабели се използват най-добре на места със специални работни условия, например в близост до много силни източници на електромагнитно излъчване, които обикновено не се намират в офиси.

Кабелите се класифицират според категориите, показани в Таблица 2.1. Основата за приписване на кабел към една от категориите е максималната честота на сигнала, предаван през него.

Таблица 2.1

Класификация на кабелите

Категорията показва стойността на максималната скорост на предаване. Колкото по-висока е категорията, толкова по-висока е скоростта на трансфер. В момента се използват кабели от категория 5 и по-висока, способни да предават данни със скорост най-малко 100 Mbit / s. Кабелите от категория 5e и 6 могат да прехвърлят данни със скорост до 1Gb/s, докато кабелите от категория 6A и 7 могат да прехвърлят данни със скорости до 10Gb/s. Използването на кабел Cat5e е адекватно на възможностите на мрежовото оборудване, но преминаването към нови стандарти, например IEEE 802.3an, ще изисква реконструкция на цялата мрежа и подмяна на остарелия кабел с по-ефективен. Най-важните електромагнитни характеристики на кабела от категория 5e имат следните значения:

· Общият характеристичен импеданс в честотния диапазон до 100 MHz е равен на 100 ома (стандартът ISO 11801 позволява и кабел с характеристичен импеданс от 120 ома);

· Размерът на кръстосания разговор NEXT, в зависимост от честотата на сигнала, трябва да приема стойности не по-малко от 74 dB при честота 150 kHz и не по-малко от 32 dB при честота 100 MHz;

Затихването има гранични стойности от 0,8 dB (при честота 64 kHz) до 22 dB (при честота 100 MHz);

· Активното съпротивление не трябва да надвишава 9,4 ома на 100 m;

· Капацитетът на кабела не трябва да надвишава 5,6 nF на 100 m.

Електрическите комуникационни линии на SCS трябва да бъдат сглобени от кабели и други компоненти с характеристики не по-лоши от категорията, за която са проектирани по отношение на категория 5e включително, която сме избрали: път за предаване на информация SCS, сглобен от компоненти от определена категория, поддържа работата на всички приложения от своя и по-нисък клас.

Характеристиките на кабела в съответствие с технологията Ethernet 100Base-TX, използвана в този курсов проект, включват:

Диаметър на проводника 0,4 - 0,6 мм (22 ~ 26 AWG), 4 усукани двойки (8 проводника, от които само 4 се използват за 10Base-T и 100Base-TX). Кабелът трябва да има категория 3 или 5 и клас данни или по-висок;

Максимална дължина на сегмента 100 m;

Осем-пинови RJ-45 конектори.

Стандартизирането на тази стойност на максималната дължина на сегмента е направено въз основа на възможността усукана двойка като направляваща система от електромагнитни трептения за предаване на сигнали от най-масовите (към момента на приемане на стандартите) високоскоростни приложения като Бърз Ethernet. Отчетено е постигнатото техническо ниво на елементната база и приложените схемотехнически решения на приемо-предаватели на съвременно мрежово оборудване.

Усуканата двойка се завършва със специален осем-пинов RJ-45 конектор (Фигура 2.1.) Има два стандарта за насочване на проводници в RJ-45 конектори и гнезда: T568A и T568B. Стандартът T568A е предназначен за използване в системи за предаване на глас, а стандартът T568B за предаване на данни. Въпреки че всеки може да обработва както глас, така и данни, най-добре е да се придържате към съответствие със стандартите.

Фигура 2.1. RJ-45 конектор

В тази хоризонтална подсистема кабелните канали ще бъдат положени зад окачения таван с помощта на тави. В допълнение към продуктите от канален тип, в процеса на полагане на хоризонтален кабел за формиране на кабелни трасета се използват опорни и точкови фиксиращи елементи. Обща характеристика на тези компоненти е, че те не държат кабела в определено положение по цялата дължина, а само в много ограничена зона. Основната отличителна черта на тези елементи е, че опорният елемент не пречи на движението на кабела или дори на неговия сноп в хоризонтално положение, а фиксиращият елемент предпазва кабела от такива движения поради плътното му покритие със закрепващата скоба.

За да се свържете настолен компютърмрежата изисква интерфейсно устройство, наречено мрежов адаптер, интерфейс, модул или карта. Побира се в гнездо на дънната платка. Мрежовите адаптери са инсталирани на всяка работна станция и на файловия сървър. Работната станция изпраща заявка през мрежовия адаптер към файловия сървър и получава отговор през мрежовия адаптер, когато файловият сървър е готов. Мрежов адаптер (мрежова интерфейсна карта, NIC)(Фигура 2.2) заедно със своя драйвер реализира втория, свързващ слой на модела на отворените системи в крайния възел на мрежата - компютъра. По-точно, в мрежова операционна система двойка адаптер и драйвер изпълняват само функциите на физическия и MAC слоевете, докато слоят LLC обикновено се реализира от модул на операционната система, който е еднакъв за всички драйвери и мрежови адаптери.

Мрежовите адаптери, заедно с мрежовия софтуер, са в състояние да разпознават и обработват грешки, които могат да възникнат поради електрически шум, сблъсъци или лоша хардуерна производителност.

При адаптерите за клиентски компютри голяма част от работата се прехвърля върху драйвера, което прави адаптера по-опростен и по-евтин. Недостатъкът на този подход е високата степен на натоварване на централния процесор на компютъра чрез рутинна работа по прехвърляне на кадри от RAM на компютъра към мрежата. Централният процесор е принуден да върши тази работа, вместо да изпълнява задачите на приложението на потребителя.

Фигура 2.2.Мрежов адаптер

Следователно адаптерите, предназначени за сървъри, обикновено са оборудвани със собствени процесори, които самостоятелно извършват по-голямата част от работата по прехвърляне на кадри от RAM към мрежата и обратно. Пример за такъв адаптер е мрежовият адаптер SMS EtherPower с интегриран процесор Intel i960.

Най-новите видове мрежови адаптери поддържат технологията Щепсел и Играй (включи и играй)... Ако инсталирате мрежова карта в компютъра, тогава при първото стартиране системата ще определи типа на адаптера и ще поиска драйвери за него.

Различните видове мрежови адаптери се различават не само по методите за достъп до комуникационния канал и протоколите, но и по следните параметри:

· скорост на предаване;

· Размерът на буфера за пакета;

· Тип гума;

· Скорост на автобуса;

· Съвместимост с различни микропроцесори;

· Използване на директен достъп до памет (DMA);

· Адресиране на I/O портове и заявки за прекъсване;

· Дизайн на конектора.

При проектирането на SCS в Изследователския институт ще се използва мрежов адаптер за кампания D-link на марката DGE-530T с Ethernet порт 10/100/1000 Mbit / s, PCI интерфейс с поддръжка на WakeOnLAN.

Мрежите, изградени на базата на хъбове, не могат да се разширяват в необходимите граници - с определен брой компютри в мрежата или с появата на нови приложения, преносната среда винаги се насища и забавянията в нейната работа стават неприемливи. Този проблем може да бъде решен чрез логическо структуриране на мрежата с помощта на суичове (Фигура 2.3) и рутери.

Превключете(превключващ хъб) (в този случай поддържат D-link DGS-1016D и D-link DGS-1008D, 16 и 8 порта Ethernet 10/100/1000 Mbps, размер на таблицата с MAC адреси 8192, RAM 512 и 102,40 KB, съответно за стандартите Auto MDI / MDIX, вътрешна честотна лента 32 Gb / s) разделя цялостната среда за предаване на данни на логически сегменти. Всеки логически сегмент е свързан към отделен порт на комутатора. Когато кадър пристигне на някой от портовете, комутаторът повтаря този кадър, но не на всички портове, както прави хъбът, а само на порта, към който е свързан сегментът, съдържащ компютъра местоназначение. Превключвателят едновременно поддържа потоци от данни между всичките си портове, тоест предава кадри паралелно.

Фигура 2.3.Външност на превключвателите

Ограниченията, свързани с използването на мостове и комутатори - по отношение на топологията на връзките, както и редица други - доведоха до факта, че в гамата на комуникационните устройства се появи друг вид оборудване - рутер. Маршрутизаторите по-надеждно и по-ефективно от мостовете изолират трафика от части от мрежата една от друга. Маршрутизаторите формират логически сегменти чрез изрично адресиране, защото използват съставни числови адреси, а не плоски хардуерни адреси. Тези адреси имат поле за мрежов номер, така че всички компютри, които имат една и съща стойност за това поле, принадлежат към един и същ сегмент, в този случай наречен подмрежа.

В допълнение към локализирането на трафика, рутерите изпълняват много други полезни функции. По този начин рутерите могат да работят в мрежа със затворени контури, докато избират най-рационалния маршрут от няколко възможни.

2.3 Разработване на схема за организация на комуникацията

При проектирането на SCS на етажа на сградата на изследователския институт се опитахме да изберем оптималната позиция на сървърната стая. Намира се приблизително в средата на коридора. От сървърната стая полагаме два кабелни снопа по тавана, единият до началото на коридора, другият до края. След това кабелите започват да се разклоняват в нечетни и четни шкафове. Общата дължина на кабела, положен от шкафа за окабеляване в сървърното помещение до ключовете в шкафовете, е 1156,75 m.

Дължината на частта, подходяща за нечетните шкафове, е 448 м. Тази част се състои от 10 сегмента:

Таблица 2.2

Дължината на втората част на първата греда, подходяща за равномерни шкафове, е 191,54 м. И се състои от 4 сегмента:

Таблица 2.3

Вторият сноп кабели, насочен към края на коридора, също се разклонява в четни и нечетни стаи. Дължината на частта, подходяща за нечетните шкафове, е 284,86 м. Състои се от 8 сегмента:

Другата част на гредата, насочена към четните шкафове, е с обща дължина 232,35 м и се състои от 5 сегмента:

1. Office 201, който съдържа 5 компютъра. Общата дължина на мрежовите сегменти е 55,19 м. Този шкаф съдържа 5 RJ-45 контакта и 8-портов ключ.

2. Офиси 203, 205, 207, 209, 211, 213, 215, 217, 219, 223, 225, 227, 229, 231, 233, 235, 237 имат идентични компютри, съответно разположение и разположение в тези офиси ще бъде същото. Общата дължина на кабела, положен в шкафовете, ще бъде 887,23 м. Всяко от тези помещения ще разполага с 5 контакта клас RJ-45 и един 8-портов ключ. Първоначално тези офиси разполагаха с по 4 компютъра, но ние, предвиждайки евентуално разширяване на персонала в бъдеще, оборудвахме едно допълнително работно място. По-долу са дадени дължините на сегментите, използвайки примера на шкаф 203:

3. В офис 239 има технически кабинет. В тази стая не се изисква мрежа.

4. Кабинет 202 се състои от две стаи - 202а и 202б. В тези помещения има 9 компютъра, 9 контакта клас RG-45 и съответно 16-портов суич с възможност за разширяване на мрежата в бъдеще. Общата дължина на мрежовите сегменти в тези помещения ще бъде 139,65 м.

5. Офиси 204, 206, 212, 218 имат съответно идентично разположение и разположението на компютрите в тези помещения ще бъде същото. Общата дължина на кабела, положен в шкафовете, ще бъде 199,12 м. Всяко от тези помещения ще разполага с 5 контакта клас RJ-45 и един 8-портов ключ. По-долу са дадени дължините на сегментите, използвайки примера на шкаф 204:

6. В стая 208 има малка конферентна зала. Тази стая е оборудвана с офис оборудване, но мрежата не е необходима.

7. Стая 210 разполага с голяма конферентна зала. Оборудвана е и с офис техника, но няма нужда от полагане на мрежа.

8. Стаи 214 и 220 са идентични по разпределение и имат отделни помещения за лабораторна работа. В тези стаи няма компютри. В бъдеще ще бъде възможно да се организират 3 работни места в тези помещения за сметка на 8 портов комутатор, разположен в самия офис. Освен превключвателя, в офиса има 5 контакта клас RG-45. Общата дължина на мрежовите сегменти в тези помещения ще бъде 98,86 м. По-долу даваме дължините на сегментите, използвайки примера на 214 стаи.

9. Офис 216 разполага със столова за персонал. Полагането на мрежа в тази стая не е необходимо.

10. 222 офис се състои от две стаи - 222а и 222б. В тези помещения има 9 компютъра, 9 контакта клас RG-45 и съответно 16-портов суич с възможност за разширяване на мрежата в бъдеще. Общата дължина на мрежовите сегменти в тези помещения ще бъде 139,89 м.

11. Шкафът 224 е оборудван с 8-портов ключ, който ще позволи разширяване на мрежата в бъдеще, и 5 контакта клас RG-45. Общата дължина на сегментите в този шкаф е 50,43 м.

Общата дължина на кабела в офисите от таблото до изхода на всяко работно място е 1570,37 м. Общата дължина на кабела, положен в НИИ е 2778,12 м.

Трябва да се помни, че е необходим кабел от 1,5 метра от контакта до персоналния компютър. Защото трябва да се свържем с мрежата 128 (включително в сървърната стая), имаме нужда от допълнителни 192 m.

Таблица 2.5

Дължина на свързващите линии и сегменти

Параграф	Номера на работни станции	Дължина на сегмента, m
	202a_1, 204_1, 214a_1, 222a_1, 224_1
	202a_2, 204_2, 214a_2, 222a_2, 224_2
	202a_3, 204_3, 214a_3, 222a_3, 224_3
	204_4, 214a_4, 222a_4
	204_5, 214a_5, 222a_5
		Често именно неквалифицирани или грешни действия на персонала причиняват неизправности в кабелната система, което може да доведе до повреда на мрежата и загуба на нейната производителност. По правило това се случва в следните случаи. · Неправилно водене на записи по време на работа на СКС; · Неправилни действия на персонала при операции по превключване; · Неправилна организация на окабеляването. Неоторизиран достъп От гледна точка на достъпа до информация сървърната стая е едно от най-незащитените места в СКС. В случай на използване на система от пач кабели за превключване на комуникационни линии на пач панели, нападателят може незабавно да промени реда на връзките или да свърже устройство за четене / запис към пролуката, тоест лесно е да прекъсне връзката на всеки потребител с мрежата за предаване на данни и глас, или прихващане и записване на целия обмен на информация, като същевременно остава незабелязан. Трябва да се отбележи, че за това нападателят не е необходимо да има сложни устройства. Пазарът на SCS предлага много решения, предназначени по един или друг начин да разрешат описаните проблеми, но в по-голямата си част те не осигуряват основното - интегрирането на кабелната инфраструктура със системата за управление в реално време. Такава система осигурява бързо получаване на информация за състоянието на връзките в комутационни възли, информира станцията за управление на мрежата за всички случайни или умишлени промени в структурата на SCS, а също така помага на администратора да планира и извърши неговото преконфигуриране. Най-лесният начин да защитите данните си от голямо разнообразие от проблеми е в случай на мрежа със специален файлов сървър. Всички най-важни файлове са концентрирани на сървъра и запазването на една машина е много по-лесно от десет. Концентрацията на данни също улеснява архивирането, тъй като не е необходимо да се събират в цялата мрежа. При решаването на проблема с контрола на достъпа до оборудването стигнахме до извода, че най-надеждните мерки биха били като: Създаване на поне 2 потребителски групи (администратор, учен); Защита с парола; Идентификация; Контрол върху действията на потребителите. Когато създаваме потребителски групи, можем ясно да разделим техните права и отговорности, тъй като правата на администратора са този неразделен етап от защитата на информацията на място. Процесът на парола ще осигури тази структура, състояща се от потребителски групи, и ще предотврати неоторизиран достъп до мрежови ресурси и оборудване. Удостоверяването е необходимо, така че когато е свързано ново оборудване или лаптопи са свързани към мрежата, те да имат достъп само до публични файлове на сървъра. Една от първоначалните цели на създаването на разпределени системи, които включват компютърни мрежи, беше постигането на по-голяма надеждност в сравнение с отделните компютри. Важно е да се разграничат няколко аспекта на надеждността. За техническите устройства се използват индикатори за надеждност като средно време между отказите, вероятност за повреда и степен на отказ. Тези показатели обаче са подходящи за оценка на надеждността на прости елементи и устройства, които могат да бъдат само в две състояния - работещи или неработещи. Сложните системи, състоящи се от много елементи, освен състояния на работоспособност и неработоспособност, могат да имат и други междинни състояния, които не отчитат тези характеристики. В тази връзка се използва различен набор от характеристики за оценка на надеждността на сложните системи. Наличността или наличността се отнася до частта от времето, през която дадена система може да бъде използвана. Наличността може да се подобри чрез въвеждане на излишък в структурата на системата: ключовите елементи на системата трябва да съществуват в няколко копия, така че ако един от тях не успее, други ще осигурят функционирането на системата. За да се счита една система за високонадеждна, тя трябва поне да има висока наличност, но това не е достатъчно. Необходимо е да се гарантира безопасността на данните и да се предпазят от изкривяване. Освен това трябва да се поддържа последователност (последователност) на данните, например, ако няколко копия на данни се съхраняват на няколко файлови сървъра, за да се подобри надеждността, тогава е необходимо постоянно да се гарантира тяхната идентичност. Тъй като мрежата работи на базата на механизъм за предаване на пакети между крайни възли, една от характерните характеристики на надеждността е вероятността да се достави пакет до възела на местоназначението без изкривяване. Наред с тази характеристика могат да се използват и други индикатори: вероятността от загуба на пакети (по някоя от причините - поради препълване на буфера на рутера, поради несъответствие на контролната сума, поради липса на ефективен път до възела на местоназначението, и др.), вероятностното изкривяване на един бит от предадените данни, съотношението на загубените към доставените пакети. Друга характеристика на надеждността е отказоустойчивостта. В мрежите, отказоустойчивостта се отнася до способността на системата да скрие повредата на отделните си елементи от потребителя. Например, ако копия на таблица на база данни се съхраняват едновременно на няколко файлови сървъра, тогава потребителите може просто да не забележат повредата на един от тях. В устойчива на грешки система повредата на един от нейните елементи води до известно намаляване на качеството на нейната работа (деградация), а не до пълно изключване. Така че, ако един от файловите сървъри се повреди в предишния пример, само времето за достъп до базата данни се увеличава поради намаляване на степента на паралелизиране на заявките, но като цяло системата ще продължи да изпълнява функциите си. Надеждността и стабилността на функционирането на активното оборудване зависи главно от избора на целия "комплект" от оборудване. Това се дължи на факта, че при избора на кабели от различни производители ще има голям брой повреди, шумове или прекъсвания в мрежата. Тъй като дори кабелите от една и съща категория в този случай са 5e, всеки производител има свой собствен диаметър на централните ядра. И когато избирате активно оборудване, също се препоръчва да се придържате към един производител По този начин при извършване на редица административни и технически мерки мрежовите администратори и клиенти могат да осигурят висока степен на защита срещу неоторизиран достъп. Трябва обаче да се разбере, че нито едно средство за защита няма да може да защити срещу вътрешен потребител, който има законни права за достъп и който може просто да предоставя информация на дискета или на хартиен носител. 2.5 Заключения по глава Тази глава описва взетите решения в съответствие с целта и формулираните цели на курсовия проект. И така, въз основа на тях топологията на звездата беше избрана като най-бързия, удобен и надежден вариант за изграждане на нашата мрежа. Бяха описани и хардуерната реализация и обосновката за избора на точно такова оборудване. Оказа се, че нашата мрежа се състои от ключове и рутер, като комутация се използва неекраниран кабел от категория 5e с конектор RJ-45. Направено е изчисляване на свързващите линии и сегменти, използвани за свързване на мрежови абонати, подробно е описана схемата за организация на комуникацията, представена в приложението. Последният подраздел предоставя информация за защитата на вашата мрежа и данни. Можем да кажем, че частта за проектиране по същество е решение на проблемите, изложени в аналитичната част, използвайки мрежови технологии. Глава 3. "Прогнозна документация" име мерна единица Брой Единична цена (RUB) Общо (RUB) Пасивно мрежово оборудване Хоризонтална подсистема UTP кабел 4 чифта, кат. 5E, твърдо, 24AWG RJ-45 конектор Кутия, 32х16 мм Вътрешен ъгъл 32х16мм Крайна капачка, 32x16 мм Тава за тел, 50х30мм Превключващо оборудване ProLine стенен подов шкаф, 19", 12U, 600x560x604mm Пач кабели LanMaster Comm Cord, UTP, Cat 5e, PVC, 1m., Сив Монтажен хардуер Винт с шайба и гайка Поддържащи материали Найлонова вратовръзка. неотворен 200 мм, 100 бр. D-Link DMC-920, 100Base-TX<->100Base-FX D-Link DFE-520TX Общо за оборудването без ДДС Общо за оборудването с ДДС 3.2. Оценка на разходите за работа име Технико-икономически показатели Обща прогнозна цена в рубли . Мерна единица rev. Брой Единична цена rev. търкайте. Инсталационни работи Окабеляване Прокарване на кабел за 1 м (размотаване на макарата, маркиране, измерване на дължина, разтягане, рязане) Полагане на кабели в кутии (1м) Монтаж на контакти Монтаж на кръстове Монтаж на рутери в шкаф (стелаж) Пресичане на рутер (кримпване, рязане на кабел, пакетиране) - 1 порт Монтаж на кабелни трасета Закрепване на тънки кутии (< 60 мм) на бетонные и кирпичные стены (1м) Общо за монтажни работи Общо за монтажни работи с ДДС 3.3. Изчисление на консолидирана оценка Име на приблизителните изчисления и оценките Наименование на работите и разходите Приблизителна цена, хиляди рубли. Оборудване Инсталационни работи ОБЩО (без ДДС) Заключение С широка гама от мрежови технологии, предлагани за работа в мрежа, за всеки има точно технологията, която няма да бъде заменима в този случай. Направихме задълбочен анализ на предметната област и предлаганите на пазара решения, избрахме най-оптималния вариант, в който качеството на мрежата отразява следните свойства: производителност, надеждност, съвместимост, управляемост, сигурност, разширяемост и мащабируемост. Разглеждайки каталозите на предлаганите мрежови продукти на фирмите, които ни интересуват, идентифицирахме моделите активно и пасивно оборудване, използвани за създаването на SCS. На базата на тези данни е изготвена подробна оценка за оборудването и монтажа му и е изведен общ резултат за цената на мрежата. Проектът анализира научната литература, което помогна да се направи ясен избор в полза на Ethernet технологията и топологията звезда, които са най-добрите опции за тази мрежа. При разработването на проекта е използван софтуерен инструмент: "Microsoft Visio 2003" - за изграждане на подов чертеж на изследователския институт. Библиография 1. Жеретинцева Н. Н. Курс от лекции по компютърни мрежи. - Владивосток, 2000 година. - 81 стр. 2. Кулгин М.В. Компютърни мрежи. - SPb .: Петър, 2003 .: 462s.: Ил. 3. Кулгин М.В. Превключване и маршрутизиране на IP/IPX трафик. - М.: Аичи, 1998 година. 4. Нанс Б. Компютърни мрежи. - М.: БИНОМ, 1996. 5. Olifer V.G. Компютърни мрежи: html урок. 6. Семенов А.Б. Проектиране и изчисляване на СКС и техните компоненти. - М .: Издателство DMK, 2003. - 410 стр. 7.http: //www.d-link.ru/products/ 8.http: //www.ecolan.ru/imp_info/introduction/ 9.http: //www.lanmaster.ru/catalog/ W – W – от работна станция до работна станция, A – A – от активен хъб към активен хъб, P – W – от пасивен хъб до работна станция, P – A – от пасивен хъб до активен хъб.

Изпратете вашата добра работа в базата от знания е лесно. Използвайте формуляра по-долу

Студенти, специализанти, млади учени, които използват базата от знания в своето обучение и работа, ще ви бъдат много благодарни.

Чувашева В.С.

Публикувано на http://www.allbest.ru/

МОСКОВСКИЙ ХУМАНИТАРНО-ИКОНОМИЧЕСКИ ИНСТИТУТ КЛОН КИРОВ

абстрактно

Мрежови технологии

Изпълнено от: В. С. Чувашева

Проверено от: L.A. Strabykina

КИРОВ - 2011г

Въведение

1.1 Мрежови технологии. Главна информация

2. Маршрутизация и система за имена на домейни в Интернет

2.2 Процес на маршрутизиране

2.3 Интернет система за именуване

2.4 DNS услуга

Заключение

Въведение

мрежово маршрутизиране на интернет домейн

В момента може би няма такъв човек, който никога да не е имал възможност да работи с компютър. Съвременните компютърни технологии се използват навсякъде: от обикновени търговски обекти до научни центрове.

Като потвърждение разглеждаме данните, публикувани от Министерството на телекомуникациите и масовите комуникации на Русия и които бяха представени в електронната база данни на ООН „Развитие на хилядолетието, показатели за цели“ през 2009 г.:

Диаграма 1. Динамика на нарастване на броя на персоналните компютри в света (на 1000 души)

Следователно изследванията по теми, пряко свързани с информационните технологии, са изключително актуални. Никой икономист не може да бъде много ефективен в работата си, ако няма дори и най-малка представа за работата с компютър.

Вярвам обаче, че съвременният финансов работник трябва не само да може да използва стандартен софтуерен пакет на примитивно ниво, но и да знае как работят тези програми, самия процес отвътре.

Затова в есето си, без да претендирам за изчерпателно представяне на темата, си поставих за цел да си разкажа за общите принципи на организацията и функционирането на мрежовите технологии. В тази клауза ще покрия такива подклаузи като обща информация за мрежовите технологии, предимствата на мрежовата взаимовръзка, системата за предаване на данни и много компютърни мрежи. Ще говоря също за маршрутизирането и системата за имена на домейни в Интернет. В рамките на тази тема ще бъдат засегнати такива елементи като общата структура на Интернет, процеса на маршрутизиране, системата от имена в Интернет, както и DNS услугата.

В хода на работата по резюмето са използвани статистически данни от Федералната служба за държавна статистика, различни учебни и методически публикации, както и статии от Интернет.

1. Общи принципи на организация и функциониране на мрежовите технологии

1.1 Мрежови технологии. Главна информация

През 1960-те години. се появяват първите компютърни мрежи и започва нова научно-технологична революция. За първи път имаше комбинация от компютърни технологии за събиране, съхранение, обработка на информация с технологии за предаване на данни и комуникационни технологии. Това даде възможност за прилагане на разпределена обработка на данни, широко използване на мрежови технологии в автоматизацията на различни области на дейност: търговска, промишлена, научна и др.

Мрежовите технологии трябва да се разбират като набор от софтуер, хардуер и организационни инструменти, които осигуряват комуникация и разпределение на изчислителните ресурси на компютрите, свързани към мрежата.

Компютърните мрежи обикновено се подразделят на:

локално (LAN)

Глобални

За разлика от широкообхватните мрежи, локалните мрежи могат да покриват само малки разстояния. Например: група съседни сгради, няколко компютърни лаборатории и т.н. Ако мрежата покрива доста големи разстояния, като например между градове или дори континенти, тогава такива мрежи се наричат ​​глобални.

Мрежовите компютри могат да бъдат разделени на 2 групи по функционален атрибут (вижте таблица 1):

Таблица 1. Класификация на компютрите, свързани към мрежа

За да се опрости принципът на взаимодействието клиент-сървър, изглежда така:

Фигура 1. Взаимодействие клиент-сървър

1.2 Предимства на работата в мрежа

Свързването на компютри в мрежа днес е масово явление. И това е разбираемо, тъй като такава комбинация предоставя много предимства, изпълнявайки редица функции. Нека назовем основните:

маса 2. Функции на мрежовата взаимосвързаност

	Описание
1. Разделяне на ресурси	· Позволява високоефективно използване на компютърните възможности. Ресурсите на паметта, мощността на процесора и периферните устройства се разпределят възможно най-ефективно между всички устройства, свързани към мрежата
2. Разделяне на данни	Предполага възможност за достъп до една или повече бази данни за всички компютри в мрежата Нивата на достъп до информационните ресурси са ограничени в съответствие със специфичен модел за управление на данни
3. Осигуряване на надеждност	Позволява повишаване на надеждността на информационната система Осигурява неговата работоспособност, дори в случай на повреда на отделен мрежов сегмент
4. Разходи	Намалява разходите за обработка на информация
5. Иновативен	· Позволява ви да използвате принципно нови възможности и технологии, които не са съществували преди (системи за електронно управление на документи, технологии за електронна поща, видеоконферентна връзка и др.)

1.3 Система за предаване на данни и много компютърни мрежи

Комплексът от технически средства на всяка компютърна мрежа включва компютри и системи за предаване на данни. Системите за предаване на данни се състоят от приемо-предавателни устройства (модеми, мрежови карти, хъбове и др.) и комуникационни канали.

Има много компютърни мрежи. Ето защо е необходимо да се подчертаят критериите, според които те могат да бъдат класифицирани. Може би най-важното е конфигурацията на физическите връзки, възлите и компонентите на мрежата - или топологичната структура. Според топологичния тип можете да определите производителността и надеждността на мрежата, както и доколко тя влияе върху ефективността на мрежата като цяло.

Помислете за взаимодействието на компютрите в мрежа. Ако един компютър предава информация на друг, тогава в този момент предаващото устройство от първия трансформира данните в сигнал, който може да бъде идентифициран от този комуникационен канал. От друга страна, вторият предавател декодира информацията обратно в първоначалния й вид.

Ако разгледаме мрежите от организационна и управленска гледна точка, тогава могат да се разграничат два вида: централизирани и децентрализирани.

Първият се характеризира с обработка и съхранение на информация посредством специален компютър "файл-сървър" (архитектурата на такава конструкция на разпределена система за обработка на данни се нарича още "файл-сървър"). Работните станции (компютрите на потребителите) предават данни за обработка към файлов сървър, който им предоставя вече обработена информация. Този подход често се използва, когато е необходимо да се централизират и концентрират информационните ресурси в един мрежов възел.

Фигура 2: Централизирана организация за управление. Предимства и недостатъци

Система, изградена върху архитектура клиент-сървър, се нарича децентрализирана. Тук данните могат да се обработват на различни компютри. Основното предимство на такава система е, че всички недостатъци на централизираната система са неутрализирани. Такива мрежи не съдържат специални сървъри: функциите за управление се прехвърлят от една работна станция на друга. Има обаче и недостатъци. Най-значимото е сложността на контрола върху данни, които могат да бъдат разположени в напълно различни мрежови възли. Освен това е трудно да се координират всички работни станции. Значителната цена на внедряването също е присъщ недостатък.

Глобалната интернет мрежа се основава на разпределена технология за обработка на данни, базирана на архитектурата "клиент-сървър" и в общ смисъл представлява набор от взаимосвързани локални мрежи, между които информацията може да се обменя с помощта на протокола за пренос на данни TCP / IP (Протокол за управление на предаването / Интернет протокол). Такъв протокол се разбира като набор от технически правила и процедури, които са създадени за осъществяване на обмен на информация между хетерогенни мрежи.

Днес почти всяка страна в света предоставя възможност за свързване с интернет за своите граждани. Тъй като тази мрежа се основава на архитектура клиент-сървър, тя следователно има децентрализирана структура. Това означава, че няма нито един управленски орган, който да има власт, да управлява всички. Но ако разгледаме мрежата сегмент по сегмент, тогава на национално и международно ниво съществуват такива единни управленски органи.

По данни на Федералната служба за държавна статистика делът на домакинствата с достъп до интернет се е увеличил четирикратно за периода от 2005 до 2009 г. - от 9% на 36%. Във високоразвитите страни този показател е по-стабилен. В САЩ обаче тя остава напълно непроменена.

Диаграма 2. Дял на домакинствата с достъп до Интернет

Ако разгледаме ситуацията по-подробно, тогава в Русия има наистина високи темпове на растеж на броя на потребителите на интернет. За 9 години показателите скочиха от 20 потребители на 1000 жители до 421 потребители / 1000 жители на Руската федерация: според Федералната служба за държавна статистика за 2010 г.

Диаграма 3. Ръст на броя на интернет потребителите в Русия

2. Маршрутизация и система за имена на интернет домейни

2.1 Обща структура на Интернет

Интернет, както бе споменато по-горе, няма единен център за администриране, но съществуват на сегменти. По този начин можем да кажем, че мрежата има йерархична структура (виж Фигура 3). Домейните са региони

Фигура 3. Йерархична структура на Интернет

Процес на маршрутизиране

В действителност обаче Интернет има много по-сложна структура. Изпратеното съобщение, например, може изобщо да не следва тази структура, а много по-сложен маршрут. Това се дължи на големия брой налични пътища. Оттук идва и името на Интернет като "World Wide Web".

Съгласно правилата на протокола TPP/IP, съобщението може да се предава само ако е разделено на пакети със стандартизирана структура. Има редица условия за това. Такъв пакет задължително трябва да съдържа адреса на подателя, адреса на дестинацията, заглавието и действителната информация, която се предава. Маршрутът, по който ще бъде изпратено съобщението, не е известен предварително.

В процеса на изпращане пакетите се номерират. Това се прави, за да могат при получаване да бъдат сглобени отново в оригиналния си вид. Освен това на всички пакети се приписва определено количество, което съответства на съдържанието на всеки. Преизчислява се в момента на получаване. Това се прави, за да се провери коректността на получателя. Ако се окаже, че сумите не съвпадат, преводът се иска отново.

Процесът на установяване на път от подател до получател се нарича маршрутизиране. Извършва се за всеки предаден пакет въз основа на алгоритми, описани в специални протоколи за маршрутизиране.

За да се извърши тази процедура, бяха създадени специални устройства като рутери (рутери). Функционално са подобни на пощенските подстанции. За да стигне до адресата, писмото трябва да премине през няколко пощенски подстанции. По същия начин имейлите, писмата могат да преминат през N-ти брой рутери. Друг паралел: Има доста нива на пощенски служби. Например: областна, областна. Така че за рутери - те могат да отговарят на градски, областни и други домейни. В момента съществуват над 130 протокола за маршрутизиране.

2.2 Интернет система за именуване

Тъй като има много протоколи за маршрутизиране, има толкова много различни домейни. За да идентифицирате компютър, свързан към мрежата, трябва да му зададете уникален код. Този код е IP адресът. Състои се от набор от числа, който от своя страна се дефинира от четири групи числа, разделени с точки.

До 1984 г. системата за именуване използва само цифрови уникални адреси за компютри, свързани с интернет. По-късно, за да предостави на потребителите възможността да използват лесни за запомняне символни имена, беше въведена системата за имена на домейни. Принципът на изграждане на имена на домейни е подобен на изграждането на йерархична структура на Интернет. А именно: по-малките домейни са част от по-големите. Адресът на домейна е набор от групи знаци, разделени с точки.

Помислете за адреса fa.ru. Тук ru е домейн от най-високо ниво, обозначаващ държава, fa- обозначава домейн, който е част от домейн от най-високо ниво (официален уебсайт на Финансовия университет).

Родината на имената на домейни са Съединените щати. Ето защо имената на домейни от най-високо ниво съответстват на видовете организации:

Таблица 3. Имена на домейни

Така цялата система от имена на домейни е представена от дървовидна структура. Коренът на дървото е основният домейн, домейн от второ ниво е регистриран в домейна от най-високо ниво и поддомейн вътре в него.

Фигура 4. Структурата на системата за имена на домейни

2.3 DNS услуга

Мрежовите протоколи имат много свои собствени характеристики. Например информацията може да бъде доставена само до цифров адрес. Това предизвика необходимостта от конвертиране на имена на домейни. Беше необходимо те да се променят от символични към цифрови. Първоначално на всеки компютър бяха създадени и съхранявани дори справочни таблици. Въпреки това, с високите темпове на растеж на Интернет, те трябваше да бъдат изоставени.

Тъй като таблиците за търсене вече не можеха да задоволят нуждите на мрежата, създаването на нова услуга беше просто необходимо. DNS (DomainName System) стана такава услуга. Програмите работеха на DNS сървър. Ако има нужда да изпратите съобщение до компютър с посоченото име на домейн, се извършва следният процес:

Фигура 5. Принципът на функциониране на DNS сървъра

По този начин общият принцип е, че DNS сървър извършва последователни извиквания към верига от същите сървъри, обединени в йерархична система, за да преобразува символичен адрес в цифров.

Заключение

Така информационните технологии в различните си проявления са здраво залегнали в живота ни.

В тази работа бяха подчертани следните точки:

Общи принципи на организация и функциониране на мрежовите технологии:

o обща информация за мрежовите технологии

o предимства на мрежовата взаимовръзка

o система за предаване на данни и много компютърни мрежи.

Маршрутизация и система за имена на домейни в Интернет:

o обща структура на Интернет

o процес на маршрутизиране,

o Интернет система за именуване

o също DNS услуга

Очевидно не всеки офис служител разполага с цялата информация, която беше посочена по-горе. Ето защо притежаването на този вид знания позволява не само да подобрят уменията си за работа с персонален компютър, интернет, но и да се представят в най-добра светлина пред ръководството, да увеличат конкурентните си предимства в труда. пазар, който, както всички знаят, се определя от висока степен на твърда конкуренция.

Освен това теоретичните познания в областта на вътрешния процес на мрежовите технологии, по-специално Интернет, ще ви позволят да бъдете по-независими по отношение на това как самостоятелно да конфигурирате рутера, да установите връзка с локална мрежа или да разберете личния си IP адрес .

Библиография

1. Божко В.П., Власов Д.В., Гаспарян М.С. Информационни технологии в икономиката и управлението. Учебно-методически комплекс. - М.: EAOI. 2008 г.

2. Сталинг V. Съвременни компютърни мрежи. - SPb .: Петър. 2003 г

3. Хелеби С. Принципи на маршрутизиране в Интернет. - М.: Уилямс. 2001 г

4. Официален уебсайт на Федералната статистическа служба. - http://www.gks.ru

5. Официалният уебсайт на Международния съюз по далекосъобщения. - http://www.itu.int

Публикувано на Allbest.ru

Подобни документи

Разглеждане на концепцията за мрежовите технологии като съвкупност от софтуерни, хардуерни и организационни инструменти; принципите на тяхната организация и функциониране. Интернет маршрутизация и система за имена на домейни. Характеристики на популярните интернет услуги.

презентация добавена на 15.07.2014 г


Компютърни мрежи и тяхната класификация. Хардуер на компютърната мрежа и топология на локалната мрежа. Технологии и протоколи на компютърните мрежи. Адресиране на компютри в мрежата и основни мрежови протоколи. Предимства на използването на мрежови технологии.

курсова работа, добавена на 22.04.2012


Предимствата на компютърните мрежи. Основи на изграждането и функционирането на компютърните мрежи. Избор на мрежово оборудване. OSI моделни слоеве. Основни мрежови технологии. Осъществяване на интерактивна комуникация. Протоколи на сесийния слой. Среда за предаване на данни.

курсова работа добавена на 20.11.2012 г


Вижте информация за мрежовите връзки на компютъра с помощта на Windows. Задаване на параметри на мрежовия протокол (команда ipconfig), отчет за използване. Разделителна способност на NetBios. Проверка на IP адреси, проследяване на маршрути, NET команди.

лабораторна работа, добавена на 11.09.2013г


Анализ на мрежови технологии и мрежово оборудване. Разработване на логическа и физическа схема на локална мрежа на офис сграда, включваща обща интернет връзка. Изграждане на кабелна схема. Маршрутизиране на потоци от данни в мрежата.

курсовата работа е добавена на 11.04.2014 г


Описва общите функции на мрежовия слой на OSI модела: регистриране, маршрутизиране и логическо адресиране. Научете как работят мрежовият протокол TCP / IP и мрежовите помощни програми от командния ред. Адрес на локална мрежа и дефиниция на класа на Интернет.

презентация добавена на 12/05/2013


Историята на създаването на Интернет и локални мрежи (LAN). Функции на интернет протокола за пренос на информация. Използването на системата за имена на домейни и избора на метод за препращане на данни. Правни разпоредби при търсене и разглеждане на информация в Интернет.

Презентацията е добавена на 25.04.2013 г


Структурата на съвременните корпоративни мрежи. Приложение на интранет технологията в корпоративни мрежи за пренос на данни. Принципите на тяхното изграждане и основните тенденции на развитие. Характеристики на стандартите Fast Ethernet и Gigabit Ethernet. 100VG-AnyLAN технология.

курсова работа, добавена на 02.07.2011


Общи мрежови протоколи и стандарти, използвани в съвременните компютърни мрежи. Класификация на мрежите по определени критерии. Модели на мрежово взаимодействие, технологии и протоколи за пренос на данни. Въпроси за техническото изпълнение на мрежата.

резюме, добавен на 07.02.2011


Класификация на мрежите по разстоянието между компютрите, по вид носител и скорост на пренос на информация. Схема на свързване на компютрите в мрежата и комуникационните канали. Същността на системата за имена на домейни. Маршрутизиране и транспортиране на данни през компютърни мрежи.

6. Определение за мрежова технология. Ethernet мрежова технология. CSMA / CD метод. Концепцията и структурата на рамката. Манчестърско кодиране. Мрежовата технология е последователен набор от стандартни протоколи и софтуер и хардуер, който ги реализира, достатъчен за изграждане на локална мрежа. Мрежовата технология определя топологията и метода на достъп до средата за предаване на данни, кабелната система или средата за предаване на данни, формата на мрежовите кадри, вида на кодирането на сигнала и скоростта на предаване в локалната мрежа. В съвременните локални мрежи широко се използват технологии като Ethernet, Token-Ring, ArcNet, FDDI. IEEE802.3 / Ethernet LAN мрежови технологии Тази мрежова технология в момента е най-популярната в света. Популярността се осигурява от прости, надеждни и евтини технологии. Класическата Ethernet LAN използва стандартен коаксиален кабел от два вида (дебел и тънък). Въпреки това, версията на Ethernet, използваща усукани двойки като среда за предаване, става все по-разпространена, тъй като тяхната инсталация и поддръжка са много по-лесни. Ethernet LAN използват шина и пасивна топология на звездата, а методът за достъп е CSMA / CD. Стандартът IEEE802.3, в зависимост от вида на средата за предаване на данни, има модификации: * 10BASE5 (дебел коаксиален кабел) - осигурява скорост на предаване на данни от 10 Mbit/s и дължина на сегмента до 500m; * 10BASE2 (тънък коаксиален кабел) - осигурява скорост на трансфер на данни от 10 Mbps и дължина на сегмента до 200m; * 10BASE-T (неекранирана усукана двойка) - ви позволява да създавате мрежа в топология звезда. Разстоянието от хъба до крайния възел е до 100m. Общият брой на възлите не трябва да надвишава 1024; * 10BASE-F (оптичен кабел) - ви позволява да създавате мрежа в звездна топология. Разстоянието от хъба до крайния възел е до 2000м. При развитието на Ethernet мрежовата технология са създадени високоскоростни опции: IEEE802.3u / Fast Ethernet и IEEE802.3z / Gigabit Ethernet. Основната топология, използвана в Fast Ethernet и Gigabit Ethernet LAN, е пасивна звезда. Мрежовата технология Fast Ethernet осигурява скорост на предаване от 100 Mbit/s и има три модификации: * 100BASE-T4 - използва неекранирана усукана двойка (quad twisted pair). Разстояние от хъба до крайния възел до 100м; * 100BASE-TX - Използва две усукани двойки (неекранирани и екранирани). Разстояние от хъба до крайния възел до 100м; * 100BASE-FX - Използва се оптичен кабел (по две влакна на кабел). Разстоянието от хъба до крайния възел е до 2000м. Мрежова технология на локалните мрежи Gigabit Ethernet - осигурява скорост на предаване от 1000 Mbit/s. Съществуват следните модификации на стандарта: * 1000BASE-SX - използва се оптичен кабел с дължина на вълната на светлината 850 nm. * 1000BASE-LX - Използва се оптичен кабел с дължина на вълната на светлината 1300 nm. * 1000BASE-CX - използва се екранирана усукана двойка. * 1000BASE-T - Използва четворна неекранирана усукана двойка. Fast Ethernet и Gigabit Ethernet LAN са съвместими с LAN, направени с помощта на Ethernet технология (стандарт), поради което е лесно и лесно да свържете Ethernet, Fast Ethernet и Gigabit Ethernet сегменти в една компютърна мрежа. CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detect) - Множествен достъп с прослушване на носителя и откриване на сблъсък. Възел, готов да изпрати рамка, слуша по линията. При липса на носител той започва да предава кадъра, като едновременно с това следи състоянието на линията. Ако се открие сблъсък, предаването се прекратява и повторният опит се отлага за произволен период от време. Сблъсъците са нормални, макар и не много чести при CSMA/CD. Тяхната честота е свързана с броя и активността на свързаните възли. Методът изисква сложна и скъпа схема за достъп. Използва се в много мрежови архитектури: Ethernet, EtherTalk (Ethernet реализация на Apple), G-Net, IBM PC Network, AT&T Star LAN. Ето основните правила на CSMA/CD алгоритъма за предавателната станция. Предаване на кадри: 1. Станцията, която предстои да предава, слуша околната среда. И предава, ако средата е свободна. В противен случай (т.е., ако средата е заета) преминава към стъпка 2. При предаване на няколко кадъра подред станцията поддържа определена пауза между предаването на кадри - интервалът между кадрите, и след всяка такава пауза преди изпращане на следващия кадър, станцията отново слуша околната среда (връщане към началната стъпка 1); 2. Ако средата е заета, станцията продължава да слуша в околната среда, докато средата се освободи, след което незабавно започва да предава; 3. Всяка предаваща станция се вслушва в обкръжението и ако бъде засечена сблъсък, тя не спира незабавно предаването, а първо предава кратък специален сигнал за сблъсък - jam-signal, информиращ другите станции за сблъсъка, и спира предаването; 4. След предаване на сигнала за блокиране, станцията спира да говори и изчаква известно време в съответствие с правилото за двоично експоненциално забавяне и след това се връща към стъпка 1. Интервалът между кадъра IFG (междукадровата празнина) е 9,6 μs (12 байта). От една страна, това е необходимо, така че приемната станция да може правилно да завърши приемането на рамката. Освен това, ако една станция трябваше да предава кадри непрекъснато, тя напълно би завзела канала и по този начин ще лиши други станции от възможността да предават. Сигнал за заглушаване (заглушаване - буквално заглушаване). Предаването на сигнал за блокиране гарантира, че повече от един кадър няма да бъде загубен, тъй като всички възли, които са предали кадри преди сблъсъка, след като са получили сигнал за блокиране, ще прекъснат своите предавания и ще замлъкнат в очакване на нов опит за предаване на кадри. Сигналът Jam трябва да бъде с достатъчна дължина, за да достигне до най-отдалечените станции в домейна на сблъсък, като се вземе предвид допълнителното закъснение на безопасност (SF) на възможните ретранслатори. Съдържанието на сигнала за блокиране не е критично, освен че не трябва да съвпада с полето CRC на частично предавания кадър (802.3), а първите 62 бита трябва да представляват преплитане на "1" и "0" с начален бит " 1". Ethernet е разработен през 1976 г. от Меткалф и Богс (Xerox). Ethernet, заедно със своята високоскоростна версия на Fast Ethernet, GigaEthernet (1Gb/s) и 10GE (10Gigabit/s), в момента заема абсолютно водеща позиция. В момента на базата на този стандарт се изграждат не само местни, но и градски мрежи, както и междуградски канали. Единственият недостатък на тази мрежа е липсата на гаранция за времето за достъп до околната среда (и механизми за предоставяне на приоритетни услуги), което прави мрежата неперспективна за решаване на технологични проблеми в реално време. Някои проблеми понякога се създават от ограничението за максимално поле за данни, равно на ~ 1500 байта. Формат на рамката за Ethernet мрежи (числата в горната част на фигурата показват размера на полето в байтове) Полето на преамбюла съдържа 7 байта 0xAA и се използва за стабилизиране и синхронизиране на средата (редуващи се CD1 и CD0 сигнали с крайния CD0) , последвано от полето SFD (начален разделител на рамката = 0xab ), което е предназначено да открие началото на кадъра. Полето EFD (ограничител на крайния кадър) указва края на кадъра. Полето за проверка на цикличната излишък (CRC), както и преамбюла, SFD и EFD, се генерират и контролират на хардуерно ниво. При някои модификации на протокола полето efd не се използва. Потребителят има достъп до полета, започващи с адреса на получателя и завършващи с информационното поле, включително. Crc е последван от интервал между пакети (IPG) от 9,6 микросекунди или повече. Максималният размер на рамката е 1518 байта (преамбюл, полета SFD и EFD не са включени тук). Интерфейсът сканира всички пакети, следващи сегмента на кабела, към който е свързан, тъй като за да определите дали полученият пакет е правилен и към кого е адресиран, можете само да го приемете изцяло. Коректността на пакета по CRC, по дължина и кратност на цял брой байтове се извършва след проверка на адреса на дестинацията. Вероятността за грешка при предаване с управление на crc е ~ 2-32. Кодът на Манчестър комбинира данни и синхронизиране в сигнален бит. Всеки битов символ е разделен на 2 части, като втората част винаги е обратна на първата. В първата половина кодираният сигнал се представя в логическа допълнителна форма, а през втората половина в обичайната. Така сигналът от логическо 0 - CD0 се характеризира в първата половина с HI ниво, а във втората с LO. Съответно, сигналът CD1 е LO в първата половина на битовия символ и HI във втората. Примери за вълнови форми за кодиране в Манчестър са показани на фигурата: Минималната дължина на пакета трябва да бъде по-голяма от двойното максимално закъснение в Ethernet мрежата (избрани 64 байта = 512 тактови цикъла). Ако размерът на пакета е по-малък от 64 байта, се добавят допълващи байтове, за да се гарантира, че рамката е оразмерена така или иначе. При получаване се следи дължината на пакета и ако надвишава 1518 байта, пакетът се счита за излишен и няма да бъде обработен. Подобна съдба очаква кадри по-къси от 64 байта. Всеки пакет трябва да бъде кратен на 8 бита (цяло число байтове). Ако полето местоназначение съдържа всички, адресът се счита за излъчван, тоест адресиран до всички работни станции в локалната мрежа. Един Ethernet пакет може да носи от 46 до 1500 байта данни. Форматът на адреса на получателя или изпращача (MAC) е показан на Фигура 4.1.1.1.4. За предаване на данни на физическия слой се използва кодът на Манчестър. Ориз. 4.1.1.1.4. Формат на Mac-адрес Горната част на фигурата показва дължината на адресните полета, а долната - номерирането на цифрите. Подполето I/G е индивидуален или групов адресен флаг. I / G = 0 - показва, че адресът е индивидуален адрес на мрежов обект. I / G = 1 характеризира адреса като мултикаст, в този случай допълнителното разделяне на адреса на подполета е безсмислено. Подполето на UL е общ или локален контролен флаг (дефинира механизма за присвояване на адрес на мрежов интерфейс). U / L = 1 показва локално адресиране (адресът не е посочен от производителя и отговорността за уникалността се носи от администратора на LAN). U / L = I / G = 0 е характеристика на стандартните уникални адреси, присвоени на интерфейса от неговия производител. Подполето на организационно уникален идентификатор (OUI) идентифицира доставчика на мрежовия интерфейс. На всеки производител е присвоен един или повече OUI. Размерът на подполето позволява идентифицирането на около 4 милиона различни производители. Производителят е отговорен за правилното присвояване на уникален адрес на интерфейса (OUA - организационно уникален адрес). Не трябва да съществуват два интерфейса от един и същ производител с еднакви номера. Размерът на полето позволява приблизително 16 милиона интерфейса. Комбинацията от oui и oua е UAA (универсално администриран адрес = IEEE адрес). Ако в полето протокол/тип кадър е записан код, по-малък от 1500, тогава това поле характеризира дължината на рамката. В противен случай това е кодът на протокола, чийто пакет е капсулиран в Ethernet рамката.

Мрежови технологии

Мрежовата технология е последователен набор от стандартни протоколи и софтуер и хардуер, който ги реализира, достатъчен за изграждане на компютърни мрежи.

протокол- ϶ᴛᴏ набор от правила и споразумения, които определят как устройствата обменят данни в мрежата.

Днес доминират следните мрежови технологии: Ethernet, Token Ring, FDDI, ATM.

Ethernet технология

Ethernet технологията е създадена от XEROX през 1973 г. Основният принцип зад Ethernet е произволен метод за достъп до споделена среда за предаване на данни (метод за множествен достъп).

Логическата топология на Ethernet мрежата винаги е базирана на шина; следователно данните се предават до всички възли на мрежата. Всеки възел вижда всяко предаване и разграничава предназначените за него данни по адреса на своя мрежов адаптер. В даден момент само един възел може да направи успешен трансфер, в тази връзка трябва да има някакво споразумение между възлите как да използват един и същ кабел заедно, за да не си пречат. Това споразумение определя стандарта Ethernet.

С нарастването на натоварването на мрежата става все по-важно да се прехвърлят данни едновременно. Когато това се случи, двете трансмисии се сблъскват, запълвайки автобуса с информационен боклук. Това поведение е известно под термина "сблъсък", тоест възникване на конфликт.

Всяка предавателна система, при откриване на сблъсък, незабавно спира да изпраща данни и се предприемат действия за отстраняване на ситуацията.

Въпреки че повечето сблъсъци, които възникват в типична Ethernet мрежа, се разрешават в рамките на микросекунди и възникването им е естествено и очаквано, основният недостатък всъщност е, че колкото повече трафик в мрежата, толкова повече сблъсъци, толкова рязко намалява производителността на мрежата и може да се стигне до колапс. възникват, тоест мрежата е задръстена с трафик.

Трафик- потокът от съобщения в мрежата за предаване на данни.

Технология Token Ring

Технологията Token Ring е разработена от IBM през 1984 г. Технологията Token Ring използва напълно различен метод за достъп. Логическата Token ring мрежа има пръстенна топология. Специално съобщение, известно като Token, е специален трибайтов пакет, който постоянно циркулира около логическия пръстен в една посока. Когато токенът премине през възел, готов да предаде данни към мрежата, той грабва маркера, прикачва данните, които трябва да бъдат изпратени към него, и след това предава съобщението обратно на пръстена. Съобщението продължава своето „пътуване“ около цикъла, докато стигне до местоназначението си. Докато съобщението не бъде получено, нито един възел няма да може да препраща данни. Този метод за достъп е известен като предаване на токен. Той елиминира сблъсъци и произволни латентности като Ethernet.

FDDI технология

Технологията на Fiber Distributed Data Interface (FDDI) е първата технология за локална мрежа, в която среда за предаване на данни е оптичен кабел. Технологията FDDI до голяма степен се основава на технологията Token Ring, като развива и подобрява нейните основни идеи. FDDI мрежата е изградена на базата на два оптични пръстена, които формират главния и резервния път за предаване на данни между мрежовите възли. Наличието на два пръстена е основният начин за подобряване на устойчивостта в FDDI мрежа и възлите, които искат да се възползват от този повишен потенциал за надеждност, трябва да бъдат свързани към двата пръстена.

При нормална работа на мрежата данните преминават през всички възли и всички кабелни секции само на първичния пръстен, вторичният пръстен не се използва в този режим. В случай на някакъв вид повреда, когато част от първичния пръстен не може да предаде данни (например прекъсване на кабела или повреда на възел), първичният пръстен се комбинира с вторичния, като отново образува един пръстен.

Пръстените в FDDI мрежите се считат за обща среда за предаване на данни, поради което за нея е определен специален метод за достъп, който е много близък до метода за достъп на мрежите Token Ring. Разликата по същество е, че времето за задържане на маркери в FDDI мрежа не е постоянно, както в Token Ring. Зависи от натоварването на пръстена - при малко натоварване се увеличава, а при големи претоварвания може да намалее до нула за асинхронен трафик. Важно е да се отбележи, че за синхронен трафик времето за задържане на токена остава фиксирана стойност.

Технология за банкомат

ATM (Asynchronous Transfer Mode) е най-модерната мрежова технология. Той е проектиран да предава глас, данни и видео с помощта на високоскоростен, ориентиран към връзката протокол с превключване на клетки.

За разлика от други технологии, ATM трафикът се разделя на 53 - байтови клетки (клетки). Прилагането на структура от данни с предварително дефиниран размер прави мрежовия трафик по-лесно измерим, предвидим и управляем. ATM се основава на предаването на информация по оптичен кабел с помощта на топология звезда.

Мрежови технологии – понятие и видове. Класификация и характеристики на категорията "Мрежови технологии" 2017, 2018 г.

- Мрежови технологии за предаване на информация.

Съвременните системи за предаване на информация са компютърни мрежи. Съвкупността от всички абонати на компютърна мрежа се нарича абонатна мрежа. Средствата за комуникация и предаване на данни образуват мрежа за предаване на данни (фиг. 2.1). - терминално оборудване на тези абонати ...

-

В момента има широко разпространение на вътрешния пазар на компютри и софтуер на невропакети и неврокомпютри, предназначени за решаване на финансови проблеми. Тези банки и големи финансови институции, които вече използват невронни ...

- Мрежови технологии“ и предимствата на тяхното използване при осигуряване на управленски дейности

В областта на компютърните технологии през последните две десетилетия вероятно нямаше по-активно развиваща се посока от формирането и развитието на компютърните мрежи, които формираха основата на така наречените мрежови технологии. Наблюдавайки бурно през всичките тези години ....

- Технологии на невронни мрежи

Базата от знания се натрупва в процеса на създаване и експлоатация на експертна система. Характеристика на информационните технологии на експертните системи е неразделността на тези два компонента. Схемата за натрупване и използване на знания при създаването и функционирането на системата ....

- Информационни мрежови технологии

В момента най-важното приложение на компютрите е създаването на мрежи, които осигуряват единно информационно пространство за много потребители. Мрежовите компютри ви позволяват да споделяте дискове с голям капацитет, принтери, основни ....

- Невромрежови технологии във финансово-стопанските дейности

Аналитичните информационни технологии, които принадлежат към класа на невронните мрежи, заемат определено място в структурата на технологиите на интелигентно ниво. В основата на невронните мрежи са алгоритми, които имат способността да се самообучават на примери, които те ....

- Технологии на невронни мрежи

Технологиите на невронните мрежи са комплекс от информационни технологии, базирани на използването на изкуствени невронни мрежи. Изкуствените невронни мрежи са софтуерно или хардуерно внедрени системи, изградени на принципа на организация и ....