Разработка локальной вычислительной сети организации на базе топологии «звезда»

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЯХ 5
1.1 Виды компьютерных сетей 5
1.2 Классификация локальных вычислительных сетей 7
2 ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ЛВС 11
2.1 Модель взаимодействия OSI 11
2.2 Базовые технологии локальных сетей 14
2.3 Топология локальной вычислительной сети 18
2.4 Схема прокладки кабельных трасс 1-го этажа 20
2.5 Схема прокладки кабельных трасс 2-го этаж 22
2.6 Сетевое оборудование локальных вычислительных сетей 24
3 РАСЧЁТ IP-АДРЕСОВ И ДЛИН ВИТЫХ 26
3.1 Формирование подсетей и назначение IP-адресов 26
3.2 Расчет показателей оборудования 30
3.3 Расчёт длины витой пары и количества разъёмов RJ-45 32
4 ПРОГРАМНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ 35
4.1 Виды программного обеспечения 35
4.2 Подбор программно – аппаратных средств защиты сети 38
5. ОХРАНА ТРУДА 40
5.1 Требования по технике безопасности при работе с ВТ 40
5.2 Техника безопасности при прокладке кабельных трасс 45
6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 48
6.1 Определение эксплуатационных расходов 48
6.2 Расчет срока окупаемости проектируемой ЛВС 52
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 54

1.1 Виды компьютерных сетей

Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.
Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков:
• территориальная распространенность;
• ведомственная принадлежность;
• скорость передачи информации;
• тип среды передачи.
По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными. Локальные – это сети, перекрывающие территорию не более 10 м2, региональные – расположенные на территории города или области, глобальные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.
По принадлежности различают ведомственные и государственные сети. Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории. Государственные сети – сети, используемые в государственных структурах.
...

1.2 Классификация локальных вычислительных сетей

Локальная вычислительная сеть – это группа расположенных в пределах некоторой территории компьютеров, связанных друг с другом с помощью соответствующих средств коммуникаций, которые совместно используют программные и аппаратные ресурсы.
Такая сеть обычно предназначается для сбора, передачи рассредоточенной и распределенной обработки информации в пределах одного предприятия или организации. Она может быть ориентирована на выполнение определённых функций в соответствии с профилем деятельности предприятия.
Локальные сети предназначены для реализации таких прикладных функций, как передача файлов, электронная графика, обработка текстов, электронная почта, доступ к удаленным базам данных, передача цифровой речи.
Локальные сети объединяют ЭВМ, терминалы, устройства хранения информации, переходные узлы для подключения к другим сетям и др.
...

2.1 Модель взаимодействия OSI

Любое сетевое устройство, маршрутизатор, коммутатор, сетевая карта рабочей станции или сервера для своей работы используют сетевую модель OSI, состоящую из семи уровней. Уровни располагаются снизу вверх, на первом, самом низком уровне расположен физический уровень, на седьмом, высшем уровне расположен уровень приложений или прикладной.
В зависимости от используемого оборудования, будут использованы либо физический и канальный – коммутаторы, либо физический, канальный и сетевой – сложные коммутаторы, маршрутизаторы.
В таблице 2.1.1 показана сетевая модель OSI с указанием функции на каждом уровне. Высший уровень 7 - прикладной, 6- представительский, 5 – сеансовый, 4 – транспортный, 3 – сетевой, 2 – канальный, самый низший уровень 1 – физический.
Таблица 2.1.1 - Сетевая модель OSI

1) Физический уровень обеспечивает линию связи для передачи данных между узлами сети.
...

2.2 Базовые технологии локальных сетей

В проектировании локальных сетей основная роль отводится протоколам физического и канального уровней модели OSI. Специфика локальных сетей, в которых используется разделяемая среда передачи данных, нашла свое отражение в разделении канального уровня на два подуровня: логической передачи данных (Logical Link Control), уровень LLC, и управления доступом к сети (Media Access Control), уровень MAC. Уровень MAC обеспечивает корректное использование общей среды передачи данных, когда по определенному алгоритму любой узел получает возможность передачи своего кадра данных. В современных вычислительных сетях имеют распространение несколько протоколов уровня MAC: Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, l00VG-AniLAN,
Token Ring, FDDI.
Уровень LLC организует передачу кадров данных с различной степенью надежности.
Технология Ethernet сейчас наиболее популярна в мире.
...

2.3 Топология локальной вычислительной сети

Под топологией сети понимается структура и принципы объединения компьютеров в данной сети.
Различают физическую и логическую топологии. Под физической понимается реальная схема соединения ЭВМ в пределах сети. Логическая топология определяет маршруты обмена информацией. Физическая и логическая топологии могут не совпадать.
ЛВС можно представить в виде автоматизированных рабочих мест (рабочих станций), объединенных высокоскоростными каналами передачи данных. Рабочие станции подключены к каналам передачи с помощью сетевых адаптеров. Сетевые адаптеры предназначены для обеспечения взаимодействия рабочих станций внутри ЛВС.
Существует несколько видов топологии сетей: Топология «звезда»
Этот вид расположения рабочих станций имеет выделенный центр – сервер, к которому подсоединены все остальные компьютеры.Именно через сервер происходят процессы обмена данными. Поэтому оборудование его должно быть более сложным.
...

2.6 Сетевое оборудование локальных вычислительных сетей

Для каждой рабочей станции необходимо иметь сетевой адаптер. Сетевой адаптер – это плата, которая вставляется в материнскую плату компьютера. Она имеет два разъема для подключения к сетевому кабелю. Сетевые адаптеры Ethernet используют порты ввода/вывода и один канал прерывания. Некоторые адаптеры могут работать с каналами
прямого доступа к памяти (DMA).
На плате адаптера может располагаться микросхема постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) для создания бездисковых рабочих станций.
Для обеспечения функционирования локальной сети выделяется специальный компьютер – сервер, или несколько таких компьютеров. На дисках серверов располагаются совместно используемые программы, базы данных и т.д. Остальные компьютеры локальной сети называются рабочими станциями. На тех рабочих станциях, где требуется обрабатывать только данные на сервере не устанавливают жестких дисков.
...

3.1 Формирование подсетей и назначение IP-адресов

Назначением проектируемой ЛВС является обеспечение связи между указанными этажами здания, в котором располагается образовательное учреждение, а так же информационный обмен между кабинетами в пределах этажа.
В учебном заведении располагается – директор учебного заведения, заместитель директора, педагогический совет, библиотека, заместитель по воспитательной работе, заместитель по учебно-методической работе, управляющий совет.
В таблице 3.1.1 представлено разделение отделов на подсети.
Таблица 3.1.1 - Разделение отделов на подсети

Ip-адрес - это сетевой адрес узла в компьютерной сети, построенной по протоколу IP. IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. В случае изолированной сети её адрес может быть выбран администратором из специально зарезервированных для таких сетей блоков адресов.

Номер узла в протоколе IP назначается независимо от локального адреса узла.
...

3.3 Расчёт длины витой пары и количества разъёмов RJ-45

Витая пара представляет собой кабель, который состоит из нескольких переплетенных особым образом между собой пар изолированных проводов.
Цель свивания проводов – увеличить общую помехозащищенность кабеля (электромагнитные помехи).

В зависимости от типа используемой оплетки в целом для витой пары и для каждой отдельной пары проводников внутри нее различают следующие виды витой пары:
• неэкранированная (UTP) – кабель без защитного экрана;
• фольгированная (F/UTP) – кабель, имеющий общий экран из фольги;
• неэкранированная с двойной оплеткой (SF/UTP), называется также незащищенной экранированной витой парой.
...

4.1 Виды программного обеспечения

Под программным обеспечением понимается совокупность программ, выполняемых вычислительной системой.
К программному обеспечению (ПО) относится вся область деятельности по проектированию и разработке ПО:
▪ технология проектирования программ;
▪ методы тестирования программ;
▪ методы доказательства правильности программ;
▪ анализ качества работы программ;
▪ документирование программ;
▪ разработка и использование программных средств, облегчающих процесс проектирования программного обеспечения.
Программное обеспечение — неотъемлемая часть компьютерной системы. Оно является логическим продолжением технических средств.
Программное обеспечение современных компьютеров включает миллионы программ — от игровых до научных.
...

5.1 Требования по технике безопасности при работе с ВТ 1.Общие положения.
Область распространения и порядок применения инструкции: Настоящая инструкция распространяется на персонал,
эксплуатирующий средства вычислительной техники и периферийное оборудование. Инструкция содержит общие указания по безопасному применению электрооборудования в учреждении. Требования настоящей инструкции являются обязательными, отступления от нее не допускаются.
Требования к персоналу, эксплуатирующему средства вычислительной техники и периферийное оборудование:
К самостоятельной эксплуатации электроаппаратуры допускается только специально обученный персонал не моложе 18 лет, пригодный по состоянию здоровья и квалификации к выполнению указанных работ.
Перед допуском к работе персонал должен пройти вводный и первичный инструктаж по технике безопасности с показом безопасных и рациональных приемов работы. Затем не реже одного раза в 6 мес.
...

5.2 Техника безопасности при прокладке кабельных трасс

Все работы по техническому обслуживанию электроустановок, проведению в них переключений, выполнению строительных, монтажных, наладочных, ремонтных работ, испытаний и измерений должны проводится в соответствии с Межотраслевыми правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок, а также в соответствии с целым рядом других правил и инструкций.
...

6.1 Определение эксплуатационных расходов

В данном разделе дипломного проекта рассчитаем эксплуатационные расходы для проектируемой сети.
Капитальные вложения – затраты труда, материально – технических ресурсов, денежных средств на воспроизводство основных фондов. В капитальные вложения не включаются капитальный ремонт основных фондов.
Необходимо определить капитальные вложения (формула 1):
К = К1 + К2 + К3 + К4 (1)
Где К1– затраты на программное обеспечение; К2 – затраты на оборудование;
К3 – затраты на оказание услуг в год; К4 – затраты на монтаж оборудования.
...

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. О.П. Новожилов Информатика, 3-е издание – Москва, Юрайт, 2017 https://biblio-online.ru/
2. Организационное и правовое обеспечение информационной безопасности : учебник и практикум для СПО / Т. А. Полякова, А. А. Стрельцов, С. Г. Чубукова, В. А. Ниесов ; отв. ред. Т. А. Полякова, А. А. Стрельцов. — М. : Издательство Юрайт, 2017. — 325 с. — (Серия : Профессиональное образование). — ISBN 978-5- 534-00843-2.
3. Криптографическая защита информации: симметричное шифрование: учебное пособие для вузов / Л. К. Бабенко, Е. А. Ищукова. — М. : Издательство Юрайт, 2017. — 220 с. — (Серия : Университеты России). — ISBN 978-5-9916-9244-1.
4. Программно-аппаратные средства защиты информации. Защита программного обеспечения : учебник и практикум для вузов / О. В. Казарин, А. С. Забабурин. — М. : Издательство Юрайт, 2017. — 312 с. — (Серия : Специалист). — ISBN 978-5-9916-9043-0.МДК.03.03