Проектирование компьютерной сети из 15 ПК для интернет-кафе

Проектирование компьютерной сети из 15 ПК для интернет-кафе

Аннотация

В данной курсовой работе пойдет речь о создании компьютерной сети из 15 ПК для интернет кафе, расчет топологии и конфигурации локально вычислительной сети, разработка эскизного проекта. В моем задании мне предложили создать компьютерную сеть из пятнадцати компьютеров, с возможностью расширения.

В моей работе, я рассмотрел соединение 15 компьютеров объединенные в сеть, с возможностью расширения. Я изучил способ соединения Ethernet, также узнал характеристики кабелей, сетевых устройств, их стоимость и т.д. Были спроектированы компьютерные сети по стоимости (дешевая сеть, средней цены и дорогая).

Рекомендации.

В моей работе использоввалось 15 компьютеров, следовательно я могу предложить соединение через маршрутизаторы, т. к существуют 16-ти портовые маршрутизаторы

В моей работе были учтены такие пункты как:

.   Компактность

2.      Рентабельность

.        Практичность

Также было приведено обоснование данным пунктам.

1. Технология Ethernet

Ethernet- пакетная технология передачи данных преимущественно локальных компьютерных сетей.

В технологии Ethernet применяется распределенное управление доступом, так как, в отличие от некоторых других сетевых технологий, в нем не предусмотрена централизованная система предоставления доступа. В Ethernet применяется система доступа, называемая множественным доступом с контролем несущей и обнаружением коллизий (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect, или CSMA/CD). Название множественный доступ с контролем несущей говорит о том, что одновременный доступ к сети Ethernet имеет множество компьютеров. При этом каждая машина определяет, свободен ли эфир, по наличию несущей частоты в кабеле. Когда сетевая плата собирается передать пакет данных, она проверяет, не передается ли по сети в этот момент кем-либо другой пакет (т.е. выполняет контроль несущей). Если несущая в кабеле не обнаружена, сетевая плата начинает передачу данных. Процесс передачи пакета ограничен во времени, поскольку его длина конечна и не может превышать заранее оговоренного значения, называемого максимальным размером пакета. Кроме того, время, прошедшее после предыдущей отправки пакета сетевой платой, не должно быть меньше заранее установленного значения. Это сделано для того, чтобы предотвратить монопольное использование сети одним компьютером и предоставить доступ к сети другим абонентам.

В стандарте первых версий (Ethernet v1.0 и Ethernet v2.0) указано, что в качестве передающей среды используется коаксиальный кабель, в дальнейшем появилась возможность использовать витую пару и оптический кабель.

По сравнению с волоконно-оптическими и коаксиальными кабелями, использование витой пары обладает рядом существенных преимуществ. Такой кабель более тонкий, более гибкий и его проще устанавливать. Он также недорог. И вследствие этого, витая пара является идеальным средством передачи данных для офисов или рабочих групп, где нет электромагнитных помех. Однако, витая пара обладает следующими недостатками: сильное воздействие внешних электромагнитных наводок, возможность утечки информации и сильное затухание сигналов. Кроме того, проводники витой пары подвержены поверхностному эффекту - при высокой частоте тока, электрический ток вытесняется из центра проводника, что приводит к уменьшению полезной площади проводника и дополнительному ослаблению сигнала.

Непосредственно для своей сети я решил выбрать оптический (оптоволоконный) кабель так, как любое интернет кафе стремится стать первым, а чтобы стать первым, по-моему, мнению нужно задумываться о потребителях. Ведь потребителю главное качество. Оптоволоконный кабель решит нам проблему. Оптоволокно обладает довольно хорошей скоростью передачи данных, а также волоконно-оптические кабели имеют ряд неоспоримых преимуществ:

их пропускные способности на порядки выше, чем у информационных линий на основе медного кабеля;

оптоволокно невосприимчиво к электромагнитным полям, что снимает некоторые типичные

проблемы медных систем связи;

оптические сети способны передавать сигнал на большие расстояния с меньшими потерями;

цены на оптические компоненты снижаются, в то время как медные линий требуют все больших

материальных вложений.

легкость выполнения работ по прокладке, сращиванию и конфекционированию;

низкие потери;

длительный срок службы.

Метод управления доступом (для сети на коаксиальном кабеле) - множественный доступ  <#"599896.files/image001.gif">

- Компьютер с установленным ПО, также встроена сетевая карта;

- Switch(сетевой коммутатор);

- Hub(он же повторитель, разветвитель, концентратор);

 -Оптоволоконный Кабель;

- Принтер (Сканнер);

- Стена.

8. Требуемое оборудование

Для серверного компьютера я взя:

Системный блок HP Pavilion p6-2227er

Оперативная память, 4гб

Тип процессора  Core i7-3770

Тактовая частота процессора 3.4 ГГц

Жесткий диск, объемом 1ТБ

Видеокарта GeForce GT630 2Гб

Тип привода 1 DVD+-RW/DL

Сетевая карта (D-link)

Клиентские Компьютеры

Системный блок Lenovo IdeaCentre H430

Операционная система         Windows 7

Тип процессора  Celeron G530

Тактовая частота процессора        2.4 ГГц

Оперативная память (RAM) 4 ГБ

Жесткий диск (HDD)   500 ГБ

Графический контроллер     GeForce GT620

Видео память      1 ГБ

Тип привода 1    DVD+-RW/DL

сетевая карта (D-link)

Для соединения компьютера в сеть использовались следующие кабель:

Оптоволоконный кабель, стоимость за метр 2.252р.

Потребуется дополнительное оборудование:

Хабы/коммутаторы, предлагаю один из следующих

Asus GX-D1081, 8 портов. Стоимость: 1.530р.

Asus GX-D1081 8 портов. Стоимость: 1.530р.

- Хаб (hub) Gembird 4-Port Video Splitter GVS-1244-Port Video Splitter GVS-124. Стоимость 1.170р.

9. Расчет полной стоимости сети

. Расчет пропускной способности сети

Примем следующие исходные данные для расчета:

1. протяженность сети S = 87м - максимальное расстояние между двумя станциями

2.      скорость модуляции В = 100 Мбит/с,

.        число станций М = 15

.        скорость распространения сигнала по кабелю связи V = 3×10⁵ км/с,

.        максимальное число ретрансляторов между двумя станциями np=1,

.        максимальная задержка одного ретранслятора в битах Lp = 15 бит.

.        тип протокола, из которого устанавливается средняя длина информационной части кадра Lи = 1520 бит (Ethernet),

.        средняя длина служебной части протокола кадра Lс = 320 бит,

.        закон распределения длин служебной части кадра - детерминированный,

.        закон распределения длин информационной части кадра - экспоненциальный),

.        среднее значение интенсивности сообщений, поступающих суммарно от всех станций l = 560 1/с.

На основании указанных исходных данных произведем расчет времени задержки в сети и определим её пропускную способность.

. Время распространения сигналов по кабелю между двумя наиболее удалёнными станциями:

tр = S/V = 87/(3 . 10⁸) = 29 мкс

2. Максимальное время задержки сигнала в ретрансляторах

tрт = Np х (Lp/B) = 1 х 15/(10⁸) = 1,5 х 10^-7 c = 0,15 мкс

3. Полное время распространения сигнала по сети (максимальное)

t = tрт +tр = 29+ 0,15 = 29.1 мкс

4. Длительность информационной части кадра

tи = Lи/B = 1520/(100 х 10⁶) = 152 . 10^-7c =15,2 мкс

. Длительность служебной части кадра

tс = Lc/B = 320/(100 х 10⁶) = 32 х 10^-7 c = 3,2 мкс

6. Суммарная длительность кадра

tср = tи + tс = 15,2+3,2 = 18,4 мкс

7. Коэффициент вариации времени передачи кадров сообщений

nср = sср/tср = = sи/tср = 15,2/18,4 = 0,826

8. Средняя интенсивность поступления сообщений от каждой из станций

lср = l/М = 560/14 = 40 с^-1

9. Суммарный коэффициент загрузки в сети

= l х tср = 560c^-1 х 18,4 х 10^-6 c = 0,01

10. Коэффициент дальнодействия с учётом времени задержки в ретрансляторах

a = t/tср = 0,36/18,4 = 0,02

11. Относительное время задержки доставки сообщений Wn

12. Время доставки сообщения

tn = W х tср = 1,0196 х 18,4 =18,8 мкс

13. Пропускная способность сети

14. Предельно допустимое значение суммарной интенсивности, при которой загрузка равна пропускной способности канала

15. Минимальное время задержки доставки (при R=0)

. Рекомендация

В данной сети были выбраны 8-ми портовые хабы, но по моему мнению можно использовать 16-ти портовые хабы так, как с ними у нас будет возможность расширить нашу сет, т. е можно будет добавить еще 14 ПК, что даст больше прибыли для данного интернет кафе. Ведь 16-ти портовые хабы не на много дороже 8-ми портовых.

Достоинства данной технологии соединения:

.        Дешевизна (стоимость Bluetooth модуля для компьютера колеблется от 100 до 400 рублей)

.        Компактность (для связи не используются провода, сам модулю имеет размер обыкновенной флешки)

.        Простота соединения

.        Отсутствие проводов (так как передача осуществляеться с помощью радиоволн, нужда в кабелях пропадает)

По моему мнению, у этой сети большое преимущество перед теми что используют для передачи данных сетевой кабель. Отсутствие кабелей, упрощает переезд организации, например, значительно упрощает уборку помещения. При поломке блютуз модуля, очень легко купить новый, так как стоят они копейки. Потребность в хабе тоже пропадает, так как компьютеры могут связываться напрямую с сервером.

Список использованных источников

1. Методические указания по выполнению курсовых проектов по дисциплине «Организация, принципы построения и функционирования компьютерных сетей» - Литвинова.М.А

2. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. - СПб: Издательство «Питер», 2000. - 672 с.

. Структурированные кабельные системы. Стандарты, компоненты, проектирование, монтаж и техническая эксплуатация / Семенов А.Б., Стрижаков С.К., Сунчелей И.Р. - М.: КомпьютерПресс, 1999. - 488 с.

. Гук М. Аппаратные средства локальных сетей. Энциклопедия - СПб: Издательство «Питер», 2000. - 576 с.

. Соломенчук В., Соломенчук П. Железо ПК 2010. «Издательство БХВ-Петербург» 2010г.

. Материалы сайта http://ru.wikipedia.org.

. Материалы сайта http://kiipt-uad.narod.ru.

. Материалы сайта http://loknet.ru.