В случае какого-либо вида отказа, когда часть
первичного кольца не может передавать данные (например, обрыв кабеля или отказ
узла), первичное кольцо объединяется со вторичным, вновь образуя единое кольцо.
Этот режим работы сети называется Wrap, то есть «свертывание» или
«сворачивание» колец. Операция свертывания производится средствами
концентраторов и/или сетевых адаптеров FDDI.
4.1 Сравнение технологий локальной
вычислительной сети
Таблица 1. Сравнительные характеристики
технологий ЛВС.
|
Характеристики
|
Ethernet
|
Token
Ring
|
FDDI
|
|
Скорость
передачи
|
10
(100) Мбит/с
|
16
Мбит/с
|
100
Мбит/с
|
|
Топология
|
шина/звезда
|
кольцо/звезда
|
кольцо
|
|
Среда
передачи
|
коаксиальный
кабель, витая пара, оптоволокно
|
витая
пара, оптоволокно
|
оптоволокно,
витая пара
|
|
Метод
доступа
|
CSMA/CD
|
маркер
|
маркер
|
|
Максимальная
протяженность сети
|
2500
м
|
4000
м
|
100
км
|
|
Максимальное
количество узлов
|
1024
|
260
|
500
|
|
Максимальное
расстояние между узлами
|
2500
м
|
100
м
|
2
км
|
.2 Выбор технологий локальной вычислительной
сети
Учитывая представленные технологии и их
характеристики, для построения локальной вычислительной сети предприятия будет
выбрана технология Ethernet. Эта технология не требует больших затрат, так как
позволяет использовать в своей топологии среду передачи данных витая пара, без
проблем позволяет соединить два здания далеко находящихся друг от друга с
помощью оптического волокна, а также эта технология учитывает требование
технического задания - скорость передачи данных не должна быть ниже 10
Мбит/сек.
5. Проектирование сети
В проекте здания не предусмотрен натяжной
полоток, поэтому кабели необходимо прокладывать вдоль стен. Для удобства
прокладки необходимо использовать кабель-канал.
Кабельная система помещений будет реализованная
с помощью коммутационного оборудования и кабеля стандарта UTP -
неэкранированная витая пара категории 5е. Данный кабель имеет 2 пары медного
кабеля, с возможностью передачи на скорости до 100 Мегабит в секунду. Выбор
обусловлен тем, что выбранная топология и технология в данном проекте
поддерживают кабели связи витая пара, а также тип этого кабеля имеет низкую
цену и удовлетворяет требования технического задания.
Для того, чтобы связать первый и второй между
собой понадобится оптоволоконный кабель. Обусловлено это тем, что на сеть
стандарта Ethernet 10 base-T и 100 base T наложены ограничения на максимальную
длину кабельного сегмента. Для обоих типов оно составляет 100 метров.
Ограничения связаны с тем, что кабель обладает активным сопротивлением, что
приводит к затуханию сигнала. При большой длине кабеля затухание может
сказаться на качестве работы. По нашей схеме расстояние между первым и вторым
корпусом равно 500 метров, а между зданиями есть трубопровод, что позволяет нам
проложить оптическое волокно между зданиями. Оптическое волокно позволяет
передавать информацию на большие расстояния и с более высокой скоростью
передачи данных, чем в электронных средствах связи.
Таким образом, мы получим сеть, соединяющую два
здания и имеющую минимальную стоимость.
6. Построение сети
.1 Логическая топология сети
Логическая топология сети демонстрируется в
симуляторе сети передачи данных Cisco Packet Tracer.
Рисунок 6. Топология сети.
.2 DHCP
В данном проекте на каждый VLAN настроен свой
пул адресов. Сделано это для удобства понимания в каком здании и кабинете
находится компьютер. В таблице 2 показаны все DHCP пулы.
Таблица 2. DHCP пулы IP-адресов
|
Имя
пула
|
support
|
marketing
|
PDO
|
production
|
personnel
|
waiting
|
|
Номер
VLAN
|
VLAN
100
|
VLAN
101
|
VLAN
102
|
VLAN
103
|
VLAN
104
|
VLAN
105
|
|
Сеть
|
10.1.1.0/24
|
10.1.2.0/24
|
10.1.3.0/24
|
10.1.4.0/24
|
10.2.1.0/24
|
10.2.2.0/24
|
|
Шлюз
по умолчанию
|
10.1.2.1
|
10.1.3.1
|
10.1.4.1
|
10.2.1.1
|
10.2.2.1
|
|
DNS-сервер
|
8.8.8.8
|
8.8.8.8
|
8.8.8.8
|
8.8.8.8
|
8.8.8.8
|
8.8.8.8
|
Из списка выдаваемых IP-адресов исключены
следующие IP-адреса:
· 10.1.1.1 - шлюз по умолчанию
для VLAN 100.
· 10.1.2.1 - шлюз по умолчанию
для VLAN 101.
· 10.1.3.1 - шлюз по умолчанию
для VLAN 102.
· 10.1.4.1 - шлюз по умолчанию
для VLAN 103.
· 10.2.1.1 - шлюз по умолчанию
для VLAN 104.
· 10.2.2.1 - шлюз по умолчанию
для VLAN 105.
· 10.1.1.2 - IP адрес коммутатора
из здания 1. Необходим для удаленного управления.
· 10.2.1.2 - IP адрес коммутатора
из здания 2. Необходим для удаленного управления.
.3 Безопасность
Все коммутационные устройства должны
соответствовать требованиями безопасности. Поэтому, на каждом устройстве установлен
пароль на вход, на удалённом подключении установлен пароль, все пароли
щашифрованы. Также, настроены списки доступа.
Списки доступа (access-lists) используются в
целом ряде случаев и являются общим механизмом задания условий, которые роутер
проверяет перед выполнением каких-либо действий. Некоторые примеры
использования списков доступа:
· Управление передачей пакетов на
интерфейсах
· Управление доступом к
виртуальным терминалам роутера и управлению через SNMP
· Ограничение информации,
передаваемой динамическими протоколами роутинга
В этом проекте списки доступа используются для
преобразования IP-адресов из частного в глобальный, а также для фильтрации
IP-адресов, которые пытаются удаленно настраивать маршрутизатор. Удалённо
настраивать маршрутизатор могут только компьютеры, которых находятся в отделе
поддержки.
Таблица 3. ACL-правила
|
Название
|
Тип
ACL
|
Правило
|
IP-источника
|
IP-назначения
|
Настраивается
|
|
telnet
|
Расширенный
|
Permit/in
|
10.1.1.0
0.0.0.255
|
-
|
Telnet
|
|
1
|
Стандартный
|
Permit/in/out
|
10.0.0.0
0.255.255.255
|
-
|
NAT
|
.4 Выход в интернет
В техническом задании сказано, что каждый отдел
предприятия должен иметь выход в интернет. Для того, чтобы каждый отдел выходил
в интернет, необходимо заключить договор с ISP и подключить кабель интернета в
свободный порт маршрутизатора. ISP должен предоставлять услуги выделенного
IP-адреса.
Предоставить выход в интернет могут 3 компании,
которые обслуживают район, в котором находится данное предприятие. Тарифы на их
услуги указаны в таблице 4.
Таблица 4. Тарифы провайдеров на выход в
интернет
|
Название
компании
|
Lentel
|
Дом.ру
|
Ростелеком
|
|
Название
тарифа
|
Снайпер
|
ДОМRU.100
|
Fast
|
|
Скорость
интернета
|
До
100 Мбит/с
|
До
100 Мбит/с
|
До
90 Мбит/с
|
|
Стоимость
подключения
|
Бесплатно
|
30
рублей
|
1
рубль
|
|
Доп.
услуги
|
Фиксированный
IP-адрес бесплатно
|
Фиксированный
IP-адрес 200 руб/месяц
|
|
Цена
в месяц:
|
1000
рублей
|
1019
рублей
|
750
рублей в месяц
|
Изучив тарифы всех провайдеров выбираем услуги у
провайдера Lentel. Обусловлено это тем, что соотношение цена/скорость выходят
самыми лучшими.
.5 Пример конфигурации устройств
:
|
service password-encryption
hostname GW enable secret 5 $1$mERr$hx5rVt7rPNoS4wqbXKX7m0 enable password 7
0822455D0A16 ip dhcp excluded-address 10.1.1.1 ip dhcp excluded-address
10.1.2.1 ip dhcp excluded-address 10.1.3.1 ip dhcp excluded-address 10.1.4.1
ip dhcp excluded-address 10.2.1.1 ip dhcp excluded-address 10.2.2.1 ip dhcp
excluded-address 10.1.1.2 ip dhcp excluded-address 10.2.1.2 ip dhcp pool
support network 10.1.1.0 255.255.255.0 default-router 10.1.1.1 dns-server
8.8.8.8 ip dhcp pool marketing network 10.1.2.0 255.255.255.0 default-router
10.1.2.1 dns-server 8.8.8.8 ip dhcp pool PDO network 10.1.3.0 255.255.255.0
default-router 10.1.3.1 dns-server 8.8.8.8 ip dhcp pool production network
10.1.4.0 255.255.255.0 default-router 10.1.4.1 dns-server 8.8.8.8 ip dhcp
pool personnel network 10.2.1.0 255.255.255.0 default-router 10.2.1.1
dns-server 8.8.8.8 ip dhcp pool waiting network 10.2.2.0 255.255.255.0
default-router 10.2.2.1 dns-server 8.8.8.8 no ip domain-lookup interface
FastEthernet0/0 no ip address ip nat inside duplex auto speed auto interface
FastEthernet0/0.100 encapsulation dot1Q 100 ip address 10.1.1.1 255.255.255.0
ip nat inside interface FastEthernet0/0.101 encapsulation dot1Q 101 ip
address 10.1.2.1 255.255.255.0 ip nat inside interface FastEthernet0/0.102
encapsulation dot1Q 102 ip address 10.1.3.1 255.255.255.0 ip nat inside
interface FastEthernet0/0.103 encapsulation dot1Q 103 ip address 10.1.4.1
255.255.255.0 ip nat inside interface FastEthernet0/0.104 encapsulation
dot1Q 104 ip address 10.2.1.1 255.255.255.0 ip nat inside interface
FastEthernet0/0.105 encapsulation dot1Q 105 ip address 10.2.2.1 255.255.255.0
ip nat inside interface FastEthernet0/1 ip address 176.99.71.2
255.255.255.252 ip nat outside duplex auto speed auto ip nat inside source
list 1 interface FastEthernet0/1 overload ip route 0.0.0.0 0.0.0.0
176.99.71.1 access-list 1 permit 10.0.0.0 0.255.255.255 ip access-list
extended telnet permit tcp 10.1.1.0 0.0.0.255 any eq telnet deny tcp any any
banner motd ^C Authorization required!^C line con 0 password 7 0822455D0A16
login line vty 0 4 access-class telnet in password 7 0822455D0A16 login
|
:
|
service password-encryption
hostname S1 enable secret 5 $1$mERr$hx5rVt7rPNoS4wqbXKX7m0 enable password 7
0822455D0A16 no ip domain-lookup interface GigabitEthernet0/1 switchport
mode trunk interface FastEthernet1/1 switchport mode trunk interface
FastEthernet2/1 switchport access vlan 100 switchport mode access interface
FastEthernet3/1 switchport access vlan 101 switchport mode access interface
FastEthernet4/1 switchport access vlan 102 switchport mode access interface
FastEthernet5/1 switchport access vlan 103 switchport mode access interface
Vlan100 ip address 10.1.1.2 255.255.255.0 banner motd ^C Authorization
required! Switch 1, Building 1.^C line con 0 password 7 0822455D0A16 login
line vty 0 4 password
7 0822455D0A16 login
|
SW2:
|
service password-encryption
hostname S2 enable secret 5 $1$mERr$hx5rVt7rPNoS4wqbXKX7m0 enable password 7
0822455D0A16 no ip domain-lookup interface GigabitEthernet0/1 switchport
mode trunk interface FastEthernet1/1 switchport access vlan 104 switchport
mode access interface FastEthernet2/1 switchport access vlan 105 switchport
mode access interface Vlan104 ip address 10.2.1.2 255.255.255.0 banner motd
^C Authorization required! Switch 2, Building 2.^C line con 0 password 7
0822455D0A16 login line vty 0 4 password 7 0822455D0A16 login
|
7. Схема кабельных укладок и расчет длин кабелей
На рисунке 7 указана схема размещений кабелей на
предприятии.
Рисунок 7. Схема размещений кабелей
Общая протяжённость кабеля витая пара составила
431.85 метров. Самый длинный отрезок кабеля составляет 29.35 метров.
Общая протяжённость оптического волокна
составляет 505 метров.
8. Выбор активного и пассивного оборудования
.1 Выбор пассивного оборудования
Пассивное оборудование включает в себя:
1. Коннектор RJ-45, категория 5е,
упаковка 100 штук.
2. Кабель витая пара UTP 5e кат. 4
пары Hyperline (длина кабеля в упаковке
м) был выбран в соответствии с сетевой
технологией и, при этом, определенными требованиями к надежности кабеля, сроку
его службы и гарантии на кабель.
3. Телекоммуникационные шкафы (2)
- NL-SA-6406-B Шкаф настенный 19" 6U 600х450х370, стеклянная дверь, черный
Net-Link.
Шкафы серии SA предназначены для установки
телекоммуникационного оборудования. Изготовлены по высокоточной технологии из
высококачественного стального листа холодной прокатки с толщиной несущего
профиля 1,5 мм и 1,2 мм остальных составляющих.
Имеют качественное порошковое покрытие с
предварительным фосфатированием поверхности. Конструкция шкафов повышенной
прочности с возможностью напольной установки, позволяют монтировать
оборудование весом до 60 кг.
Надёжно сваренная жёсткая рама обеспечивает
высокую прочность конструкции. Запатентованная система крепления на стену,
обеспечивает лёгкость монтажа, при высокой надёжности креплений. Съемные
боковые панели, обеспечивают лёгкость в обслуживании тыльной стороны
установленного оборудования. Ввод кабеля как с нижней так и с верхней стороны.
Предусмотрены отверстия для установки активного охлаждения (для двух
вентиляторов по 120 мм). Угол поворота передней двери на 180 градусов. Данное
оборудование соответствует высоким требованиям к качеству по международным
стандартам: ANSI/EIA RS-310-D, IEC60297-2, DIN41494;PART1, DIN41494.
4. Кабель-канал 12х12х2000 мм
(белый).
5. Оптический кабель для прокладки
в грунте и канализации CO-TG4-2
6. Оптический медиаконвертор 1000M
Ethernet (медь) в оптику (SFP) (2)
Коммутаторы с оптическим волокном найти сложно и
они довольно дорогие, по этому будут выбраны обычные коммутаторы, без
оптических портов, а с помощью медиаконвертера сигнал из обычного кабеля витая
пара будет конвертироваться в оптическое волокно.
.2 Выбор активного оборудования
Из активного оборудования необходимо:
1. Маршрутизатор
2. Коммутатор
на 32 порта
3. Коммутатор
на 8 портов
4. 2
Wi-Fi роутера
5. Источник
бесперебойного питания (2)
Выбор маршрутизатора:
Таблица 5. Сравнительные характеристики
маршрутизаторов.
|
Параметры
|
Allied
Telesis AT-AR750S
|
ZyXEL
ZYWALL USG100-PLUS
|
Cisco
2901/K9
|
|
Цена
|
53
740 рублей
|
23
440 рублей
|
75
520 рублей
|
|
Скорость
портов
|
10/100
Мбит/с
|
10/100/1000
Мбит/с
|
10/100/1000
Мбит/с
|
|
Количество
портов
|
5
|
2-4
|
2
|
|
Поддержка
Telnet
|
Да
|
Да
|
Да
|
|
Консольный
порт
|
Да
|
Да
|
Да
|
|
NAT
|
Да
|
Да
|
Да
|
Да
|
Да
|
Да
|
|
DHCP
|
Да
|
Да
|
Да
|
В результате анализа было выявлено, что все
представленные маршрутизаторы имеют все необходимые нам характеристики, поэтому
выбираем самый дешёвый вариант ZyXEL ZYWALL USG100-PLUS.
Выбор коммутаторов:
Таблица 6. Сравнительные характеристики
коммутаторов
|
Параметры
|
D-Link
DES-1210-08P
|
Cisco WS-C2960-24TC-L
|
D-link
DES-1050G
|
|
Цена
|
6
190 рублей
|
48
560 рублей
|
7
208 рублей
|
|
Скорость
портов
|
10/100
Мбит/с
|
10/100
Мбит/с
|
10/100/1000
Мбит/с
|
|
Количество
портов
|
8
|
24
|
32
|
|
Поддержка
Telnet
|
Да
|
Да
|
Да
|
|
Консольный
порт
|
Да
|
Да
|
Да
|
|
VLAN
|
Да
|
Да
|
Да
|
В результате анализа были выбраны два коммутатор
D-Link DES-1210-08P и D-link DES-1050G на 8 и 32 порта соответственно. Эти
коммутаторы имеют низкую стоимость и поддержку всех необходимых нам функций
(telnet, vlan, trunk). Выбор Wi-Fi роутера:
Таблица 7. Сравнительные характеристики Wi-Fi
роутеров
|
Параметры
|
D-link
DIR-320
|
ASUS
RT-N66U
|
Linksys
WRT160NL
|
|
Цена
|
890
рублей
|
4
933 рублей
|
3
401 рублей
|
|
Макс.
скорость беспроводного соединения (Мбит/с)
|
54
|
900
|
160
|
|
Количество
портов
|
4
|
4
|
4
|
|
Количество
внешних антенн
|
1
|
3
|
2
|
Изучив представленные Wi-Fi роутер выбираем
DIR-320 в связи с тем, что он имеет низкую стоимость и подходит по всем
параметрам технического задания.
Выбор источников бесперебойного питания:
Подсчитав потребляемую мощность всех
коммутационных устройств выяснили, что для первого здания необходим ИБД
мощностью 250 ВА, второму зданию 200 ВА.
После поиска подходящего ИБП был найден один,
который удовлетворяет всем требованиям Powercom WOW-300. Этот ИБД имеет
резервный источник бесперебойного питания, 1-фазное входное напряжение, выходная
мощность 300 ВА / 165 Вт, 4 мин работы при полной нагрузке, выходных разъемов:
3 (с питанием от батарей - 2), время зарядки 4 ч. Цена 1477 рублей.
9. Масштабирование сети
Сеть данного предприятия в перспективе можно без
труда увеличить. Добавление новых клиентов не составляет сложностей, достаточно
подключить их кабелем к коммутатору, так как свободных портов ещё достаточно
или подключиться к Wi-Fi маршрутизатору. Все клиенты получают IP-адреса
автоматически с помощью протокола динамической настройки узла (DHCP), что
упрощает настройку клиентов.
10. Спецификация используемого оборудования с
указанием стоимости и расчет общих затрат на оборудование
Спецификация используемого оборудования с
указанием условной стоимости и расчетом общих затрат на оборудование
представлены в таблице 7:
Таблица 8. Расчёт затрат
|
Используемое
оборудование
|
Количество
|
Цена
|
|
Коннектор
RJ-45, категория 5е, упаковка 100 штук.
|
1
|
200
|
|
Оптический
кабель для прокладки в грунте и канализации CO-TG4-2
|
550
|
7 936.50
|
|
Кабель
витая пара UTP 5e кат. 4 пары Hyperline
|
2
|
2
600
|
|
NL-SA-6406-B
Шкаф настенный 19" 6U 600х450х370, стеклянная дверь, черный Net-Link
|
2
|
4
800
|
|
Кабель-канал 12х12х2000мм (белый)
|
1
|
1 057.20
|
|
Оптический
медиаконвертор 1000M Ethernet (медь) в
оптику (SFP)
|
2
|
3 000
|
|
ZyXEL ZYWALL USG100-PLUS
|
1
|
53 740
|
|
D-Link
DES-1210-08P
|
1
|
6
190
|
|
D-link
DES-1050G
|
1
|
7
208
|
|
D-link
DIR-320
|
2
|
1
780
|
|
Powercom
WOW-300
|
2
|
2940
|
|
ИТОГО:
|
91
451.70
|
Заключение
Согласно техническому заданию спроектирована
вычислительная сеть организации, располагающаяся в двух зданиях, удаленных друг
от друга.
Все сетевое и коммутационное оборудование
находятся в коммутационных шкафах. Данное оборудование защищено от пропадания
сетевого напряжения с помощью подключения источников бесперебойного питания.
Данная сеть удовлетворяет всем требованиям
технического задания.
Используемая литература
1. Cisco Networking
Academy www.netacad.com
2. В. Олифер, Н. Олифер
«Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы 4-е издание»
. Компьютерные сети.
Таненбаум Э. - 5-е изд.