Проектирование локальной вычислительной сети

Программы-архиваторы

Для того чтобы собирать и сжимать файлы в архивы, а затем извлекать их из архивов, существуют программы-архиваторы. Эти программы можно условно разделить на три класса: программы с оболочкой для Windows, программы с оболочкой для DOS, и программы командной строки. Разделение это весьма условно, поскольку все программы-архиваторы начинали свою "жизнь" как утилиты командной строки. Программы-архиваторы можно разделить на типы еще как по эффективности и скорости, с которой они сжимают и извлекают файлы, так и по массовости их применения. Для того чтобы оценить эту эффективность сжатия, я сжал находящуюся на моем жестком диске папку TEXT, внутри которой было 8 вложенных папок и 242 файла общим объемом 2 974 802 байта. Формат файлов - текстовые документы и документы в формате WORD. В результате я получил три файла:

Text.arj размером 1 114 805 байт, сжатый программой arj.exe.

Text.zip размером 951 978 байт, сжатый программой WinZip.

Text.rar размером 740 744 байта, сжатый программой WinRar.

Комментарии излишни, если говорить об эффективности сжатия текстовых файлов. Несмотря на то, что WinRar сжимает файлы лучше, чем WinZip, формат.zip де-факто стал стандартом сжатых файлов в Сети. Дело в том, что формат.rar был разработан значительно позже, чем.zip. Кроме того, формат.rar - это наше, Российское изобретение, и некоторое (весьма небольшое) время этот формат был известен более в России, чем за ее границами. На настоящий момент в русском Интернете формат.rar вполне успешно конкурирует с форматом.zip. Отдельной строкой нужно сказать о формате.tar.gz. Все вышеперечисленные форматы применяются в основном в операционной системе Windows. Формат же.tar.gz - это "родной" формат операционной системы Unix и юниксподобных операционных систем. В этом случае файлы сначала собираются в один монолитный архив, без сжатия, программой tar, а затем этот файл сжимается программой gzip, добавляя расширение.gz. Программа WinZip имеет еще то преимущество, что она умеет работать с архивами.tar.gz. Есть еще один формат сжатого файла-архива, специфичный только для Windows, поскольку в этом формате распространяются дистрибутивы самой операционной системы Windows и большинство продуктов фирмы Microsoft. Я говорю о формате.cab. Для работы с архивами этого формата в дистрибутив Windows входит программа Extrac32.exe. На самом деле при помощи программ WinZip и WinRar работать с файлами архивов.cab гораздо удобнее, чем при помощи "родной" утилиты командной строки Extrac32.exe. За исключением программы Extrac32.exe, ни одна программа-архиватор не входит в дистрибутив операционной системы Windows. Все программы, о которых далее пойдет речь, нужно приобретать и оплачивать отдельно. Впрочем, так называемые evaluation version этих программ, ограниченные по времени использования, можно легко найти и скачать из Сети. Не забудьте, что для продолжения работы с программой после истечения срока, указанного в лицензии, необходимо получить регистрацию и оплатить дальнейшее пользование программой. Программы WinZip и WinRar распространяются в самораспаковывающихся и самоустанавливающихся архивах. Это значит, что вам необходимо скачать из Сети один исполняемый файл, запустить его, и установка будет выполнена. Архиватор WinZip - одна из наиболее популярных утилит для сжатия файлов. Обилие инструментов порадует любого профессионала, а интуитивный интерфейс программы придется по душе даже начинающему пользователю.

Рис. 15 - Окно архиватора WinZip

WinZip работает с разнообразными форматами: - архивными файлами -.rar,.7z,.zip,.z01,.gz,.cab,.zipx,.bz2,.lzh,.tgz,.z02,.gzip,.z; - файлами образа диска -.iso,.img; - текстовыми файлами -.diz; - закодированными файлами -.hqx; - с файлами данных -.tar.

Одна из приметных функций утилиты - наличие программного мастера, который максимально упрощает процесс извлечения фалов из архива, предлагая пользователю последовательность действий с определенными наводящими вопросами. В целом, WinZip обладает всеми функциями, характерными для стандартного архиватора: создание самораспаковывающихся архивов, разбитие архивируемых файлов на несколько томов, восстановление поврежденных архивов. Следует отметить, что проверка и восстановление осуществляются автоматически. WinZip предлагает пользователю защитить архив одним из алгоритмов шифрования (128-AES или 256-AES), просмотреть информацию о степени сжатия всего архива и отдельного файла, отправить файлы по электронной почте. Среди недостатков программы - отсутствие функции одновременного извлечения/сжатия нескольких файлов. В других архиваторах этот инструмент присутствует по умолчанию. WinZip все-таки позволяет выполнять групповые операции, правда, запускать их необходимо вручную из системного меню утилиты, используя «горячие» клавиши. Наглядность WinZip обеспечивается рядом характеристик, в том числе, интуитивным интерфейсом, мастером и возможностью перетаскивать объекты в рабочую область утилиты и из нее. Как правило, самая сложная для пользователей функция архиватора - создание архива. В случае с WinZip, все сводится к переносу определенной папки в окно программы, выбору места сохранения архива, указанию степени сжатия и пароля (при необходимости). Извлекать содержимое еще проще, поскольку WinZip после инсталляции интегрируется в контекстное меню. Центр помощи и поддержки WinZip заслуживает уважения. Большую часть ответов на вопросы можно найти во встроенном руководстве, которое содержит инструкции по работе с архивами. Если же искомая информация там отсутствует, следует по электронной почте обратиться в службу поддержки или найти ее на официальном сайте программы. Главная страница сайта WinZip содержит ссылки на статьи, в которых подробно описаны функции и инструменты утилиты. WinZip считается одной из лучших утилит для сжатия файлов. Разработчики создали наглядный и функциональный продукт. Программа пригодится пользователям, которые стремятся к экономии места на диске и вынуждены часто оправлять объемные файлы по E-mail.

WinZip

О работе программы WinZip я расскажу на примере WinZip 7.0. WinZip может работать со следующими типами архивов: Zip, CAB, TAR, Z, GZ, TAZ, TGZ, а также с файлами специфических интернетовских форматов UUencode, XXencode, BinHex и MIME. Работа с этими файлами осуществляется при помощи встроенных средств WinZip. Кроме этого, WinZip может работать с архивами форматов ARC, ARJ и LZH, но в этом случае работа осуществляется при помощи внешних утилит командной строки, путь к которым нужно прописать в настройках WinZip. Все файлы архивов, с которыми работает WinZip, после его установки в окне обзора помечаются значком. Самый легкий способ начать работу с программой WinZip - дважды щелкнуть на любом файле архива, с которым работает эта программа. На экран будет выведено окно (рис. 16) следующего вида:

Рис. 16 - Окно программы WinZip, выводимое на экран при двойном щелчке мышью на файле с созданным ей архивом

Как и в окне обзора Windows, работать с объектами в окне программы WinZip можно несколькими способами: при помощи кнопок на панели инструментов, при помощи меню программы, при помощи контекстного меню и методом перетаскивания (drag-and-drop) объектов.

Перетаскивание объектов

Для того чтобы создать новый архив или добавить выбранные объекты к уже имеющемуся архиву, можно взять выбранные объекты мышью с рабочего стола или из окна обзора и бросить их на ярлык программы WinZip на рабочем столе, или в уже открытое окно программы WinZip. На экран будет выведено окно задания параметров создания архива или добавления файлов (рис. 17):

Рис. 17 - Окно задания параметров создания архива или добавления файлов программы WinZip

Рассмотрим, как работают элементы этого окна. Add to archive: (Добавить к архиву) - в эту строку нужно ввести полный путь и название файла архива. Если файл уже существует, то новые объекты будут добавлены к существующему архиву, если вы введете новое имя файла - будет создан новый архив с этим именем.

ВНИМАНИЕ! Обязательно вводите имя файла с расширением (например, text.zip), иначе файл не будет создан.

New... (Новый...) - выводит на экран окно открытия файла, облегчающее задание имени нового файла и его места расположения. Open... (Открыть...) - выводит на экран окно открытия файла, облегчающее нахождение уже имеющегося файла архива. Action (Действие) - выпадающий список, позволяющий выбрать действие, при помощи которого файлы будут добавляться в архив. Пункты списка:

Add (and replace) files (Добавить (и заместить) файлы) - добавляет файлы в архив; если в архиве уже есть файлы с именами, которые совпадают с именами добавляемых файлов, то старые файлы будут замещены новыми.

Freshen existing files (Освежить имеющиеся файлы) - из списка добавляемых файлов будут выбраны только те, которые уже есть в архиве, и файлы в архиве с более старой датой создания будут заменены новыми файлами.

Move files (Переместить файлы) - добавляемые объекты будут перемещены в архив, то есть после создания архива все файлы и папки, из которых он создавался, будут удалены.

Update (and add) files (Освежить (и добавить) файлы) - добавляет файлы в архив; в том случае, если в архиве есть файлы, имена которых совпадают с добавляемыми, то замена происходит только более старого файла на более свежий.

Compression (Степень сжатия) - выпадающий список, позволяющий выбрать степень сжатия архива от самого быстрого метода (None), когда файлы добавляются в архив без сжатия, до самого медленного (Maximum (slowest)), когда файлы сжимаются максимальным образом, но на это уходит много времени. Multiple disk spanning (Разделение архива на части для записи его на дискеты). Include subfolders (Включая подкаталоги) - если в качестве объекта для добавления к архиву выбрана папка, то находящиеся в ней папки также будут добавлены к архиву. Save extra folder info (Записать в архив дополнительную информацию о добавленных папках). Include only if archive attribute is set (Добавлять файл к архиву только в том случае, если у него установлен атрибут "архивный"). Reset archive attribite (Снимать с файла атрибут "архивный", после того как файл был добавлен к архиву). Include system and hidden files (Включить в архив системные и скрытые файлы, если они были выбраны). Store filenames in 8.3 format (Сохранять в архиве в старом формате, пригодном для прочтения в операционной системе DOS, обрезая длинные имена, применяемые в Windows). Password...(Пароль...) - позволяет задать для архива пароль, без знания которого невозможно будет извлечь файлы из архива или добавить их туда. Чтобы извлечь объекты из архива методом перетаскивания, нужно взять в окне WinZip выбранные объекты и перетащить их на рабочий стол или в окно обзора.

Контекстное меню

Программа WinZip предусматривает действия с двумя видами контекстного меню.

Системное контекстное меню

При установке программа WinZip добавляет свои пункты к системному контекстному меню. При щелчке на любом объекте правой кнопкой мыши в системном контекстном меню можно найти две команды: Add to zip и Add to "Имя объекта".zip. Первая команда открывает окно программы WinZip, вторая - создает из выбранных объектов архив с именем первого выбранного объекта в той же папке, где находятся сами объекты, не открывая окна.

Контекстное меню окна WinZip

Внутри окна WinZip контекстное меню выглядит следующим образом (рис. 18):

Рис. 18 -Контекстное меню внутри окна WinZip

Назначение команд меню: Open (Открыть) - распаковывает выбранный файл во временную папку и открывает его в программе, предназначенной для обработки данного файла. Add... (Добавить...) - добавляет файл (файлы) к открытому архиву. Delete... (Удалить...) - удаляет из архива выбранные объекты. Extract... (Извлечь...) - извлекает из архива выбранные объекты. View... (Просмотреть...) - извлекает из архива выбранный файл во временную папку и открывает его в программе просмотра. Select all (Выбрать все) - выбирает все объекты внутри окна WinZip. Invert selection (Обратить выделение) - с выделенных объектов внутри окна WinZip снимается выделение, а невыделенные становятся помеченными. Virus scan (Проверка на вирусы) - позволяет проверить извлекаемые из архива файлы на отсутствие в них вирусов. Эта команда работает только в том случае, если на вашем компьютере установлено антивирусное программное обеспечение и программа WinZip настроена для работы с ним. Make.EXE file (Создать самораспаковывающийся архив) - создает из открытого архива файл с расширением.exe, который при запуске распаковывает себя сам в указанную папку. Uuencode - производит кодирование выбранного файла. Test (Проверка) - проверяет открытый архив на целостность. Archive comments (Примечания) - добавляет в архив текстовые примечания. CheckOut - создает временную папку, распаковывает в нее архив, затем открывает эту временную папку в окне обзора. Install... (Установить...) - если открытый архив содержит внутри себя подлежащую установке программу, и сценарий установки, то данная команда извлекает программу из архива и устанавливает ее. File properties (Свойства файла) - выводит на экран информационное окно, содержащее сведения о свойствах выбранного файла. На этом мы закончим наше краткое знакомство с программой WinZip, поскольку данная книга не претендует на то, чтобы заменить собою руководство пользователя.

Расчет задержки сигнала в сегменте сети

Пусть: Сеть 100Base ТХ с четырьмя хабами:

Суммируются следующие задержки:

- поля адаптеров ТХ-100;

- два кабельных сегмента по 100 м и провод между повторителями - 5 м;

Задержка для кабеля: (100+100+5)*1,112= 227,96 bt, где 1,112 коэффициент задержки для кабеля 5 категории;

4 хаба 4*38=152 bt, где 38 - коэффициент для хаба;

Итого: 227.96+152=379.96 < 512 bt (для сети Ethernet).

Расчет надежности сети

Проектируемая ЛВС монтируется на основе готовых изделий, и время наработки на отказ берется из данных предоставляемых производителями оборудования.

Под надежностью элемента (системы) понимают его способность выполнять заданные функции с заданным качеством в течение некоторого промежутка времени в определенных условиях. Изменение состояния элемента (системы), которое влечет за собой потерю указанного свойства, называется отказом. Системы передачи относятся восстанавливаемым системам, в которых отказы можно устранять.

Одно из центральных положений - теории надежности состоит в том, что отказы рассматривают в ней как случайные события. Интервал времени от момента включения элемента (системы) до его первого отказа является случайной величиной, называемой "время безотказной работы". Интегральная функция распределения этой случайной величины, представляющая собой (по определению) вероятность того, что время безотказной работы будет менее t, обозначается q(t) и имеет смысл вероятности отказа на интервале 0...t. Вероятность противоположного события - безотказной работы на этом интервале - равна

р(t) = 1 - q(t).

Мерой надежности элементов и систем, является интенсивность отказов l(t), представляющая собой условную плотность вероятности отказа в момент t, при условии, что до этого момента отказов не было. Между функциями l(t) и р(t) существует взаимосвязь

В период нормальной эксплуатации (после приработки, но еще до того, как наступил физический износ) интенсивность отказов примерно постоянна . В этом случае

Таким образом, постоянной интенсивности отказов, характерной для периода нормальной эксплуатации, соответствует экспоненциальное уменьшение вероятности безотказной работы с течением времени.

Следовательно, среднее время безотказной работы в период нормальной эксплуатации обратно пропорционально интенсивности отказов

Оценим надежность нашей системы, состоящей из множества разнотипных элементов. Пусть p1(t), p2(t),…, pr(t)- вероятности безотказной работы каждого элемента на интервале времени 0...t, r - количество элементов в системе. Если отказы отдельных элементов происходят независимо, а отказ хотя бы одного элемента ведет к отказу всей системы (такой вид соединения элементов в теории надежности называется последовательным), то вероятность безотказной работы системы в целом равна произведению вероятностей безотказной работы отдельных ее элементов

где - интенсивность отказов системы, ч-1;

- интенсивность отказа i-го элемента, ч-1.

Среднее время безотказной работы системы tcр.сист., ч, находится по формуле

К числу основных характеристик надежности восстанавливаемых элементов и систем относится коэффициент готовности

где tср - среднее время восстановления элемента (системы).

Он соответствует вероятности того, что элемент (система) будет работоспособен в любой момент времени.

Методика расчета основных характеристик надежности ЛВС состоит в следующем: расчет интенсивности отказов и среднего времени наработки на отказ тракта.

В соответствии с выражением интенсивность отказов ЛВС, ч-1, определяют как сумму интенсивностей отказов узлов сети (VPN маршрутизатор, три сервера, 10 рабочих станций) и кабеля

где - интенсивности отказов РС, маршрутизатора, сервера, одного метра кабеля соответственно, ч-1;

- количество РС, маршрутизаторов, серверов

L - протяженность кабеля, км.

Определяем по справочникам и условиям эксплуатации значения для отдельных устройств.

В итоге получаем:

= 4,77*10-5*10+5,26*10-5*1+4,02*10-5*3+4,28*10-7*0,1=2,69*10-4 ч-1

Вычислим среднее время безотказной работы ЛВС по формуле

Вероятность безотказной работы ЛВС в течение заданного промежутка времени t1=24 ч (сутки), t2 = 720 ч (месяц) при 2,69*10-4 ч-1 находят по формуле:

При t = 24 ч (сутки)

При t =720 ч (месяц)

Расчет полезной пропускной способности сети

Следует различать полезную и полную пропускную способность. Под полезной пропускной способностью понимается скорость передачи информации, объем которой всегда несколько меньше передаваемой информации, так как каждый передаваемый кадр содержит служебную информацию, гарантирующую его правильную доставку адресату.

Рассчитаем теоретическую полезную пропускную способность Fast Ethernet без учета коллизий и задержек сигнала в сетевом оборудовании.

Отличие полезной пропускной способности от полной пропускной способности зависит от длины кадра. Так как доля служебной информации всегда одна и та же, то, чем меньше общий размер кадра, тем выше «накладные расходы». Служебная информация в кадрах Ethernet составляет 18 байт (без преамбулы и стартового байта), а размер поля данных кадра меняется от 46 до 1500 байт. Сам размер кадра меняется от 46+18=64 байт до 1500+18=1518 байт. Поэтому для кадра минимальной длины полезная информация составляет всего лишь 46/64=0,72 от общей передаваемой информации, а для кадра максимальной длины 1500/1518=0,99 от общей информации.

Чтобы рассчитать полезную пропускную способность сети для кадров максимального и минимального размера, необходимо учесть различную частоту следования кадров. Естественно, что, чем меньше размер кадров, тем больше таких кадров будет проходить по сети за единицу времени, перенося с собой большое количество служебной информации.

Так, для передачи кадра минимального размера, который вместе с преамбулой имеет длину 72 байта, или 576 бит, потребуется время, равное 576 bt, а если учесть межкадровый интервал в 96 bt, то получим, что период следования кадров составляет 672 bt. При скорости передачи в 100 Мбит/с это соответствует времени 6,72 мкс. Тогда частота следования кадров, то есть количество кадров, проходящих по сети за 1 секунду, составит 1/6,72 мкс = 148 810 кадр/с. При передаче кадра максимального размера, который вместе с преамбулой имеет длину 1526 байт или 12 208 бит, период следования составляет 12 208 bt + 96 bt=12 304 bt, а частота кадров при скорости передачи 100 Мбит/с составит 1/123,04 мкс=8127 кадр/с.

Зная частоту следования кадров f и размер полезной информации VП в байтах, переносимой каждым кадром, нетрудно рассчитать полезную пропускную способность сети:

ПП (бит/с)=VН * 8 * f.

Для кадра минимальной длины (46 байт) теоретическая полезная пропускная способность равна ППТ1= 148 810 кадр/с = 54,76 Мбит/с, что составляет лишь немногим больше половины от общей максимальной пропускной способности сети.

Для кадра максимального размера (1500 байт) полезная пропускная способность сети равна ППТ2= 8127 кадр/с = 97,52 Мбит/с.

Таким образом, в сети Fast Ethernet полезная пропускная способность может меняться в зависимости от размера передаваемых кадров от 54,76 до 97,52 Мбит/с.

Заключение

В данном дипломном проекте сформулировано технико-экономическое обоснование разработки ВС, выбрана конфигурация ВС, спроектирована структурная схема, спланирована информационная безопасность и рассчитана экономическая эффективность сети.

Таким образом, спроектирована сеть, устраивающую администрацию по техническим, экономическим и информационным характеристикам.

Теперь можно сделать вывод о том, что внедрение локальной вычислительной сети в фирме, торгующей добавками для бетона позволяет решить такие задачи, как связь, совместная обработка информации, централизованное управление компьютерами, централизованное резервное копирование и хранение данных. Кроме того, ЛВС создаст для пользователей новые возможности интегрального характера благодаря прикладным системам ПК и другому оборудованию сети. Объединение имеющихся компьютеров в локальную сеть приведет к повышению эффективности управления деловыми процессами, что, во-первых, вызовет значительное улучшение качества работы данной организации, а во-вторых, принесет существенное снижение издержек работы данного предприятия.

Литература

1. Компьютерные сети - Марк А. Спортак, Ричард Пит, Джеймс Ф. Коузи. Диасофт, 1999г.

2. Модернизация и ремонт сетей - Терри Вильям Оглтри. Вильямс 2000г.

3. http://www.microsoft.com/technet/downloads/winsrvr/servicepacks/sp1/default/mspx

4. http://www.datalux/ua/price/?m=0&t=0&c=78&v=18&id=57499

5. http://www.datalux/ua/price/?m=0&t=0&c=30&v=18&id=56326

6. http://www.datalux/ua/price/?m=0&t=0&c=30&v=18&id=51644

7. http://www.rim2000.com/computer/hp_s/html

8. http://www.jetinfo.ru/2000/6/1/article1.6.2000.html

9. http://www.farpost.net/faq/windows-linux-freebsd.php

10. http://www.yandex.ru

11. http://www.d-link.ru

Размещено на Allbest.ru