Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

• Введение
• Глава 1. Разработка и проектирование локальной вычислительной сети на предприятии
• 1.1 Разработка локальной вычислительной сети
• 1.2 Описание выбранной топологии, технологии, стандарта и оборудования
• 1.3 Используемое оборудование, материалы, инструменты
• 1.4 Программное обеспечение сети
• 1.5 Инструкция по установке тройной системы защиты
• Глава 2. Охрана труда, техника безопасности
• 2.1 Естественное и искусственное освещение
• 2.2 Требования к вентиляции и кондиционированию воздуха
• 2.3 Техника безопасности
• 2.4 Противопожарная защита
• Заключение
• Список литературы
• Приложения

Введение

На сегодняшний день в мире существует более 150 миллионов компьютеров, более 80 % из них объединены в различные информационно-вычислительные сети от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей типа Internet Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин, таких как ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений (факсов, E - Mail писем и прочего) не отходя от рабочего места, возможность мгновенного получения любой информации из любой точки земного шара, а так же обмен информацией между ПК разных фирм производителей работающих под разным программным обеспечением. Такие огромные потенциальные возможности, которые несет в себе вычислительная сеть и тот новый потенциальный подъем, который при этом испытывает информационный комплекс, а так же значительное ускорение производственного процесса не дают право не принимать это к разработке и не применять их на практике.

Всё больше различных организаций, занимающиеся самыми разносторонними различными родами деятельности стремятся объединиться в локальную и глобальную мировую сеть. Автоматизирование рабочих мест сегодня является программой, активно использующей сетевое соединение отдельных компьютеров в локальную вычислительную сеть. Только при этом становится возможной передача информации с любого рабочего места пользователя на сервер и обратно. Скорость передачи данных по сети естественным образом влияет на общую скорость работы всех автоматизированных рабочих станций. В свою очередь, скорость прохождения информации от сервера к локальному компьютеру пользователя определяется комплексом программно - аппаратных средств, которые и составляют локальную вычислительную сеть.

локальная вычислительная сеть топология

В настоящее время существуют различные способы связи разрозненных компьютеров в единое целое (т.е. в сеть). Спектр аппаратных средств (и программных средств для управления ими) более чем широк.

Иногда это приводит к некоторому затруднению при выборе типа сети и её программного обеспечения. Неправильный выбор может в дальнейшем привести к невозможности функционирования сети в случае увеличения количества соединенных между собой машин или возрастания требований к скорости и объемам передаваемой информации. Для построения локальной сети необходимо в достаточной степени понимать принципы организации ЛВС, грамотно уметь выбирать аппаратные и программные средства для её построения.

Глава 1. Разработка и проектирование локальной вычислительной сети на предприятии

Обоснование актуальности темы. Актуальность темы дипломного проекта объясняется тем, что одним из самых значимых достижений человечества в прошлом веке стало создание и стремительное развитие информационных технологий - технологий, позволяющих, используя компьютеры и различные виды компьютерных сетей, хранить, обрабатывать преобразовывать и передавать огромные массивы информации. Стоит отметить, что столь стремительный информационный скачок человечества стал возможным лишь после того как были созданы локально-вычислительные сети.

Цель проекта - реорганизация локальной вычислительной сети для предприятия на примере учебного заведения Краевое государственное бюджетное общеобразовательное учреждение среднего профессионального образование "Дальневосточный государственный гуманитарно-технический колледж"

Для реализации данной цели требуется решить следующие задачи:

1. Произвести диагностику сети, выявить существующие неполадки в подключении компьютеров и устранить их;

2. Спроектировать недостающие сегменты сети и провести монтаж кабеля;

3. Установить необходимое программное обеспечение и драйвера рабочих станций.

Данная сеть должна обеспечивать подключение 217 компьютеров, обмен между пользователями текстовой, графической информации, а так же работу и использование мультимедийных приложений. В сети необходимо реализовать достаточную степень конфиденциальности и сохранности информации, защиту от несанкционированного доступа.

Реализация предложенного проекта позволит в будущем сократить бумажный документооборот внутри предприятия, повысить производительность труда, сократить время на обработку информации. Как следствие, образуются дополнительные временные ресурсы для разработки и реализации новых экономических и инвестиционных проектов. Таким образом, решится проблема окупаемости и рентабельности внедрения корпоративной сети. В целях автоматизации предприятия, улучшение документооборота доведение до каждого рабочего места, Интернета была выбрана стратегия по прокладке локальной вычислительной сети (далее ЛВС).

В данном учебном заведении имеется:

1.217 компьютеров

2.7 компьютерных и 7 учебных кабинетов

3.1 информационный центр

4.1 центр обработки данных

Проведя анализ уже имеющейся ЛВС, было принято решение использовать технологию Fast Ethernet.

Так как она является актуальной и поддерживается всем современным сетевым оборудованием.

Передача данных осуществляется по витой паре UTP. Расширяемость ЛВС достигается за счет древовидной топологии. Где центральную роль играют свитчи.

Активное оборудование:

1. Сервер (файловый)

2. Switch (коммутатор) (D-Link des-1008A.8 портов) - 35 шт.

3. Switch (коммутатор) (D-Link DES-1016 16 портов) - 2 шт.

4. Рабочие станции типа IBM PC совместимые

5. Сетевые адаптеры Fast Ethernet

6. Роутер D-Link Dir 300

Пассивное оборудование:

1. Кабель UTP (Рис.1)

2. Коннекторы (Рис.2)

3. Обжимной инструмент (кримпер)

По запросу администрации колледжа необходимо было провести подключение к уже имеющейся сети учебную часть и отделения, а именно: заочное, механическое, юридическое и экономическое. А также приемная комиссия, кабинет заместителя директора, бухгалтерия, учебные и компьютерные кабинеты - №101, №102, №103, №104, №106, №107, №201, №203, №204, № 206, №401, №402, №405, № 406.

1.1 Разработка локальной вычислительной сети

Построение начинается с проектирования локально вычислительные сети (ЛВС), при котором учитываются ее основные задачи, требуемая пропускная способность, способ передачи информационных потоков, а также их характер и количество участников сети. Затем осуществляется монтаж ЛВС, состоящий из прокладки кабельных трасс, монтажа и разводки сети. Завершающим этапом можно назвать работы по ее наладке и тестирование ЛВС.

Построение ЛВС осуществляют с целью объединения всех рабочих мест сотрудников предприятия в единую информационную сеть. Это необходимо для скоростного обмена информацией между работниками.

Само построение состоит из следующих основных этапов:

Предварительный осмотр объекта, где нарушен участок сети, либо требуется её прокладка;

Проектирование сети;

Монтаж локальной сети. Сюда входит монтаж трасс кабелей, монтаж витой пары на рабочих местах.

Тестирование локальной сети;

Пуско-наладочные работы (проверка и, при необходимости, настройка оборудования);

Последующее обслуживание и (при необходимости) ремонт локальной сети.

Этапы монтажа сетей предприятия

Монтаж оборудования и прокладка компьютерных сетей начинаются после составления и утверждения проектной документации. Все работы выполняются по предварительно составленному плану. При этом монтаж ЛВС должен отвечать следующим основным требованиям:

открытость архитектуры, позволяющая в дальнейшем увеличить количество точек доступа, подключить дополнительное оборудование и при этом не вносить изменений в аппаратное или программное обеспечение (ПО);

гибкость в эксплуатации, которая проявляется в стабильной работе ЛВС даже при выходе из строя одного из ее элементов;

высокая эффективность работы, выраженная в обеспечении качественной передачи и хранении информации при минимальных затратах.

Каждый монтаж локальных сетей должен выполняться специалистами, имеющими достаточный запас профессиональных знаний и необходимый опыт работы. При этом желательно использовать наиболее современное программное и аппаратное обеспечение, что позволит создать надежную и долговечную ЛВС.

Основные этапы прокладки локальной вычислительной сети

Все работы, которые включает монтаж локальной вычислительной сети (ЛВС), делятся на несколько этапов:

приобретение необходимого оборудования и ПО;

подготовительные работы, в процессе которых монтируются кабельные трассы, спуски, каналы;

непосредственная прокладка ЛВС и маркировка кабелей, восстановление поврежденных участков кабелей;

установка различного вида конечного оборудования и последующее тестирование всей системы;

монтаж необходимого для функционирования сети оборудования (коммутаторы, ИБП и пр.);

установка ПО (сетевое, специализированное, офисное), обеспечивающего бесперебойную работу ЛВС;

После того как реорганизация локальной сети завершена, может осуществляться монтаж дополнительного оборудования или оргтехники.

Любая установка компьютерной сети должна завершаться итоговым тестированием и предоставлением полного пакета документов с описанием проекта, спецификацией оборудования, сметой и пр. Возможно проведение дополнительных консультаций по функционированию ЛВС, а также подключение услуги по обеспечению информационной безопасности. Необходимо помнить, что только профессиональное подключение локальной сети позволяет обеспечить высокий уровень защиты информации и максимальную эффективность работы.

Необходимые критерии локально вычислительной сети:

Отказоустойчивость

Резервные линии обеспечивают защиту от отказа и позволяют подключать сетевое оборудование различными путями. Если одно из соединений выходит из строя, трафик мгновенно передается по резервным линиям.

Защита

Каждая сеть нуждается в той или иной форме защиты. Простой защиты с использованием пароля, предлагаемой операционными системами, редко оказывается достаточно. Следует искать сетевые решения, предлагающие дополнительные возможности защиты на уровне концентратора, коммутатора, маршрутизатора и сервера удаленного доступа

Управляемость

С ростом сети все более важное значение приобретает возможность мониторинга и управления потоками трафика, прогнозирование разного рода проблем и диагностика неисправностей.

Надежность

По мере того, как растет ваша зависимость от сети, ее простои обходятся все дороже. Необходимо искать такие решения, которые обеспечивают повышенную надежность, необходимую гарантию и стратегии обслуживания. Следует принимать во внимание такие критические факторы, как отказоустойчивость

Гибкость

Поскольку предъявляемые к сети требования меняются очень быстро, конфигурация должна быть рассчитана на адаптацию к новым потребностям без крупных модификаций.

1.2 Описание выбранной топологии, технологии, стандарта и оборудования

Компьютеры и другие компоненты локальной сети могут соединяться между собой различными способами. Топология сети определяется геометрической фигурой, образованной линиями связи между компьютерами, или физическим расположением по отношению друг к другу компьютеров, связанных между собой. Кроме того, большое значение имеют затраты на приобретение и установку сетевого оборудования, что является важным вопросом для учебного заведения, разброс цен здесь также достаточно велик.

Существует множество способов соединения сетевых устройств. Выделяют 3 базовых топологии:

1. Звезда

2. Кольцо

3. Древовидная структура

"Звезда"

Звезда - базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно сетевой концентратор) (рис.1)

Рис. 1. Топология «звезда»

Работа в сети:

Когда источник передает сигналы в сетевую среду, данные посылаются центральному сетевому устройству (концентратору), затем концентратор переправляет их устройству в соответствии с адресом, содержащимся в данных.

Достоинства:

· Выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом;

· Хорошая масштабируемость сети;

· Лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;

· Высокая производительность сети;

· Гибкие возможности администрирования.

Недостатки:

· Выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети в целом;

· Для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий;

· Конечное число рабочих станций, т.е. число рабочих станций ограничено количеством портов в центральном концентраторе.

Применение:

Одна из наиболее распространённых топологий, поскольку проста в обслуживании. В основном используется в сетях, где носителем выступает кабель витая пара.

"Кольцо"

Кольцо - базовая топология компьютерной сети, в которой рабочие станции подключены последовательно друг к другу, образуя замкнутую сеть. (рис.2)

Рис. 2. Топология «кольцо»

Работа в сети:

В кольце не используется конкурентный метод посылки данных, компьютер в сети получает данные от соседа и перенаправляет их дальше, если они адресованы не ему. Для определения того, кому можно передавать данные обычно используют маркер. Данные ходят по кругу, только в одном направлении.

Достоинства:

· Простота установки;

· Практически полное отсутствие дополнительного оборудования;

· Возможность устойчивой работы без существенного падения скорости передачи данных при интенсивной загрузке сети, поскольку использование маркера исключает возможность возникновения коллизий.

Недостатки:

· Выход из строя одной рабочей станции, и другие неполадки (обрыв кабеля), отражаются на работоспособности всей сети;

· Сложность конфигурирования и настройки;

· Сложность поиска неисправностей.

"Древовидная структура ЛВС"

Рис. 3. «Древовидная» топология

Наряду с известными топологиями вычислительных сетей кольцо, звезда и шина, на практике применяется и комбинированная, например древовидная структура (рис.3). Она образуется в основном в виде комбинаций вышеназванных топологий вычислительных сетей. Основание дерева вычислительной сети располагается в точке (корень), в которой собираются коммуникационные линии информации (ветви дерева).

Вычислительные сети с древовидной структурой применяются там, где невозможно непосредственное применение базовых сетевых структур в чистом виде. Для подключения большого числа рабочих станций соответственно адаптерным платам применяют сетевые усилители и / или коммутаторы. Коммутатор, обладающий одновременно и функциями усилителя, называют активным концентратором.

На практике применяют две их разновидности, обеспечивающие подключение соответственно восьми или шестнадцати линий.

Устройство, к которому можно присоединить максимум три станции, называют пассивным концентратором. Пассивный концентратор обычно используют как разветвитель. Он не нуждается в усилителе. Предпосылкой для подключения пассивного концентратора является то, что максимальное возможное расстояние до рабочей станции не должно превышать нескольких десятков метров. Таблица сравнений топологий (см. приложение 1)

Исходя из уже имеющейся в учебном заведении топологии "Звезда", была произведена реорганизация сети в "Древовидную" структуру. Такое решение было принято в связи с физическим расположением компьютеров по отношению друг к другу.

Стандарт Fast Ethernet (100BASE-T)

Fast Ethernet (100BASE-T) - набор стандартов передачи данных в компьютерных сетях, со скоростью до 100 Мбит/с.

В 1995 году ряд производителей сетевого оборудования (такие как 3Com, SynOptics и др.) образовали объединение Fast Ethernet Alliance, предназначенное для создания новой спецификации, которая объединила бы отдельные наработки различных компаний в области кабельной передачи данных.

Вместе с тем в институте IEEE была начата работа по стандартизации новой технологии. Созданная для этого исследовательская группа, с конца 1992 по конец 1993 года изучила множество 100-мегабитных решений, предложенных различными производителями, а также высокоскоростную технологию, предложенную компаниями Hewlett-Packard и AT&T.

100BASE-T - Общий термин для обозначения одного из трёх стандартов 100 Мбит/с ethernet, использующий в качестве среды передачи данных витую пару. Длина сегмента до 100 метров. Включает в себя 100BASE-TX, 100BASE-T4 и 100BASE-T2.

100BASE-TX, IEEE 802.3u - Развитие технологии 10BASE-T, используется топология звезда, задействован кабель витая пара категории-5, в котором фактически используются 2 пары проводников, максимальная скорость передачи данных 100 Мбит/с.

100BASE-T4 - 100 MБит/с ethernet по кабелю категории-3. Задействованы все 4 пары. Сейчас практически не используется. Передача данных идёт в полудуплексном режиме.

100BASE-T2 - Не используется.100 Mбит/с ethernet через кабель категории-3. Используется только 2 пары. Поддерживается полнодуплексный режим передачи, когда сигналы распространяются в противоположных направления по каждой паре. Скорость передачи в одном направлении - 50 Mбит/с.

100BASE-FX - 100 Мбит/с ethernet с помощью оптоволоконного кабеля. Максимальная длина сегмента 400 метров в полудуплексном режиме (для гарантированного обнаружения коллизий) или 2 километра в полнодуплексном режиме по многомодовому оптическому волокну и до 32 километров по одномодовому.

Анализируя вышеописанные данные, наиболее эффективным является использование кабеля витая пара категории-5. Данный вид кабеля может обеспечить скорости передачи, до 100 Мбит/с при использовании 2-х пар и до 1000Мбит/с, при использовании 4-х пар, а также он относительно лёгок в установке и недорог.

1.3 Используемое оборудование, материалы, инструменты

Для разрабатываемой сети будем использовать неэкранированную витую пару: RJ-45 UTP, lev.5e (305м.) 1689.9 руб (5 для 1525м прокладки сети). Также необходимо приобрести 120 шт. вилок RJ-45 (3 руб. /шт.) - 360 руб.

Конечное сетевое оборудование

Конечное сетевое оборудование является источником и получателем информации, передаваемой по сети.

Компьютер (рабочая станция), подключенный к сети, является самым универсальным узлом. Прикладное использование компьютера в сети определяется программным обеспечением и установленным дополнительным оборудованием. Для дальних коммуникаций используется модем, внутренний или внешний. С точки зрения сети, "лицом" компьютера является его сетевой адаптер. Тип сетевого адаптера должен соответствовать назначению компьютера и его сетевой активности.

Сервер является также компьютером, но с большими ресурсами. Это подразумевает его более высокую сетевую активность и значимость. Серверы желательно подключать к выделенному порту коммутатора. При установке двух и более сетевых интерфейсов (в том числе и модемного подключения) и соответствующего программного обеспечения сервер может играть роль маршрутизатора или моста. Серверы, как правило, должны иметь высокопроизводительную операционную систему.

Характеристика сервера выделенного для работы (см. приложение 2)

Программное обеспечение сети

В программное обеспечение сервера входят:

· Операционная система Windows Server 2003 SP2+R2

· Антивирусная программа NOD 32 AntiVirus System.

· Пакет программ Microsoft Office 2003 (pro)

· Traffic inspector

· Программа для администрирования сети Symantec pcAnywhere 12 (сервер)

В программное обеспечение рабочей станции входят:

· Операционная система Windows XP SP2

· Антивирусная программа NOD 32 AntiVirus System.

· Пакет программ Microsoft Office 2003 (pro)

· Пакет программ ABBY FineReader Corporate Edition v8.0 (клиентская лицензия)

· Программа для администрирования сети Symantec pcAnywhere 12 (клиент)

· Пользовательские программы

Свитч

Сетевой коммутатор (свитч от англ. switch - переключатель) - устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю, исключение составляет широковещательный трафик (на MAC-адрес FF: FF: FF: FF: FF: FF) всем узлам сети. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались. Коммутатор работает на канальном уровне модели OSI и потому в общем случае может только объединять узлы одной сети по их MAC-адресам. Коммутаторы были разработаны с использованием мостовых технологий и часто рассматриваются как многопортовые мосты. Для соединения нескольких сетей на основе сетевого уровня служат маршрутизаторы.

Описание модели D-Link des-1008A.

Коммутатор оснащен 8 портами 10/100 Мбит/с, позволяющими небольшой рабочей группе легко подключаться к уже имеющимся сетям Ethernet и Fast Ethernet. Это возможно благодаря свойству портов автоматически определять сетевую скорость и работать по стандартам 10BASE-T и 100BASE-TX, а также в режиме передачи полу-/полный дуплекс.

Автоматическое определение MDI/MDIX

Все порты поддерживают автоматическое определение полярности MDI/MDIX. Это исключает необходимость использования кроссированных кабелей или портов uplink. Любой порт можно подключить к серверу, концентратору, маршрутизатору или коммутатору, используя "прямой" Ethernet-кабель на основе витой пары.

Управление потоком

Все порты поддерживают управление потоком 802.3x. Эта функция позволяет предотвратить потерю пакетов посредством передачи сигнала о возможном переполнении буфера. Приостановка передачи пакетов продолжается до тех пор, пока порт не будет готов принимать новые данные. Это обеспечивает надежное соединение всех подключенных устройств.

Описание модели D-Link DES-1016

D-Link DES-1016 является неуправляемым, конфигурируемым, коммутатором 10/100 Мбит/с 2 уровня, предназначенным для повышения производительности работы малой группы пользователей, обеспечивая при этом высокий уровень гибкости. Мощный и одновременно с этим простой в использовании, DES-1016 позволяет пользователям не задумываясь подключать в любой порт сетевое оборудование работающее на скоростях 10 Мбит/с или 100 Мбит/с, понизить время отклика и удовлетворить потребности в большой пропускной способности сети.

Коммутатор снабжен 16 портами 10/100 Мбит/с, позволяющими небольшой рабочей группе гибко подключаться сетям к Ethernet и Fast Ethernet, а также интегрировать их. Это достигается благодаря свойству портов автоматически определять сетевую скорость, согласовывать стандарты 10Base-T и 100Base-TX, а также режим передачи полу/полный дуплекс.

Kоммутатор может быть использован для непосредственного подключения компьютеров к нему, так как обладает малой стоимостью подключения на порт. Это предотвращает возможность образования "узких мест", так как каждый компьютер имеет выделенную полосу пропускания сети. Функция управления потоком предотвращает пакеты от передачи, которая может привести к их потере, посредством передачи сигнала о возможном переполнении портом, буфер которого полон. Приостановка передачи пакетов продолжается до тех пор, пока буфер не порта не будет готов принимать новые данные. Управление потоком реализовано для режимов полного и полудуплекса. Коммутатор позволяет организовывать транк (до 4 портов, всего до 4 транков), тем самым достичь скорость 800 Mbps в режиме полного дуплекса.

Кроме того, есть возможность установки дополнительного модуля с 2 оптическими портами 100BASE-FX, или модуля с 2 портами 10BASE-T/100BASE-TX. Коммутатор поддерживает организацию VLAN.

Роутер D-Link Dir 300.

Создание беспроводной сети

Беспроводной маршрутизатор DIR-300/NRU Wireless 150 (до 150 Мбит/с) может выполнять функции базовой станции для подключения к беспроводной сети устройств, работающих по стандартам 802.11b, 802.11g и 802.11n. Подключив беспроводной маршрутизатор к выделенной линии или широкополосному модему, пользователи могут совместно использовать высокоскоростное соединение с Интернет для поиска информации в Web, проверки электронной почты и общения on-line с друзьями и семьей.

Защита безопасности сети

Беспроводной маршрутизатор DIR-300/NRU обладает встроенным межсетевым экраном, что защищает пользовательскую сеть от вредоносных атак. Это минимизирует угрозы от действий хакеров и предотвращает нежелательные вторжения в сеть. Дополнительные функции безопасности такие, как например, фильтр МАС-адресов, предотвращают неавторизованный доступ к сети. Функция "родительского контроля" позволяет запретить пользователям просмотр нежелательного контента. Маршрутизатор поддерживает стандарты шифрования WEP, WPA и WPA2 для обеспечения защиты сетевого трафика.

Полная совместимость

Беспроводной маршрутизатор DIR-300/NRU совместим со стандартами 802.11b и 802.11g, гарантируя совместимость с широким диапазоном беспроводных устройств. Беспроводной маршрутизатор оборудован четырьмя портами Ethernet, позволяющими подключать персональные компьютеры, принтеры и другие устройства с Ethernet-интерфейсами.

Простота установки и эксплуатации

Благодаря D-Link Quick Router Setup Wizard (Мастеру по быстрой установке маршрутизатора), настройка сети может быть выполнена в считанные минуты. Использование Мастера по быстрой установке значительно облегчает процесс добавления новых устройств, установки аппаратного обеспечения, и его подключения к сети, устанавливая настройки провайдера для быстрого установления широкополосного соединения с Интернет. Кроме того, DIR-300/NRU имеет функцию Wi-Fi Protected Setup™ (WPS), что упрощает процесс настройки беспроводной сети и включения защиты.

Кабель UTP.

Витамя памра (англ. twisted pair) - вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), для уменьшения взаимных наводок при передаче сигнала, и покрытых пластиковой оболочкой. (рис.4)

Рис. 4. Витая пара

Рис. 5. RJ 45

Витая пара также имеет свои разновидности: UTP (Unshielded Twisted Pair - неэкранированная витая пара) и STP (Shielded Twisted Pair - экранированная витая пара). Эти разновидности кабеля способны передавать сигналы на расстояние порядка 100 м. Как правило, в локальных сетях используется именно UTP. STP имеет плетеную оболочку из медной нити, которая имеет более высокий уровень защиты и качества, чем оболочка кабеля UTP. В кабеле STP каждая пара проводов дополнительно экранирована (она обернута слоем фольги), что защищает данные, которые передаются, от внешних помех. Такое решение позволяет поддерживать высокие скорости передачи на более значительные расстояния, чем в случае использования кабеля UTP. Витая пара подключается к компьютеру с помощью разъема RJ-45.

Аббревиатура RJ расшифровывается как Registered Jack, это зарегистрированный тип интерфейса, созданный в США. Хотя их и существует великое множество, самую большую популярность снискали типы коннекторов RJ 11, RJ 12, и RJ 45. Первые два вида разъемов в основном предназначены для телефонных проводов, а основное различие между RJ 11 и RJ 12 заключается в количестве контактов. Эти два типа интерфейса имеют по 6 позиций под контакты, но занимать эти позиции могут 2, 4 и 6 контактов - в RJ 11 имеется до 4 контактов, а в RJ 12 все 6 позиций заняты.

Коннекторы RJ 45 (рис.5) используются для витой пары пятой категории, сегодня одного из самых распространенных кабелей. В нем все 8 позиций идут с контактами, а такой кабель активно используется для построения локальных сетей. Между интерфейсами RJ 11, RJ 12 и RJ 45 не существует какой-либо проблемы совместимости по контактам. Но здесь не следует забывать принцип "слабого звена" - принцип оценивать характеристики по наименьшему показателю. Например, можно подключать RJ 12 к разъему RJ 45, если используется только 6 контактов, никакой проблемы не создает бездействие двух контактов RJ 45.

Схемы обжима

Существует два варианта обжима разъёма на кабеле:

· Стандарт TIA/EIA-568B служит для создания прямого кабеля - для соединения порта сетевой карты с коммутатором или концентратором (Рис.6)

· Стандарт TIA/EIA-568A cслужит для создания перекрёстного (использующего кроссированный MDI, англ. MDI-X) кабеля, имеющего инвертированную разводку контактов разъёма для соединения напрямую двух сетевых плат, установленных в компьютеры, а также для соединения некоторых старых моделей концентраторов или коммутаторов (uplink-порт) (Рис.6)

В случае, если нужен кабель MDI с внешним кроссированием, так называемый "прямой" кабель для подключения компьютер на хаб/свитч используются следующие схемы:

При соединении EIA/TIA-568B, AT&T 258A 1: Бело-оранжевый 2: Оранжевый 3: Бело-зелёный 4: Синий 5: Бело-синий 6: Зелёный 7: Бело-коричневый 8: Коричневый

При соединении EIA/TIA-568A 1: Бело-зеленый 2: Зелёный 3: Бело-оранжевый 4: Синий 5: Бело-синий 6: Оранжевый 7: Бело-коричневый 8: Коричневый

По одной из этих схем обжимаются разъёмы с обеих сторон.

Перекрёстный кабель (crossover cable)

Используется для соединения однотипного оборудования (например, компьютер-компьютер). Однако большинство сетевых устройств способно автоматически определить метод обжима кабеля и подстроиться под него (Auto MDI/MDI-X)

Вариант для скорости 100 Мбит/с

Если нужен кабель MDI-X с внутренним кроссированием, "crossover" кабель для соединения например, "компьютер-компьютер" (со скоростью до 100 Мб/с), то с одной стороны кабеля применяется схема EIA/TIA-568B, с другой EIA/TIA-568А

Рис. 6. Прямой обжим

Вариант для скорости 1000 Мбит/с

Для соединений на скоростях до 1000Мб/с при изготовлении "crossover" кабеля одну сторону надо обжать по стандарту EIA/TIA-568B, а вторую так:

1: Бело-зелёный 2: Зелёный 3: Бело-оранжевый 4: Бело-коричневый 5: Коричневый 6: Оранжевый 7: Синий 8: Бело-синий

Рис. 7. Обжим crossover

Кримпер

Кримпер - Обжимной инструмент (рис.8)

Рис. 8. Кримпер

Рабочая часть "обжимки": для восьми-, шестиконтактных разъёмов и регулируемый резак, позволяющий снять внешнюю изоляцию, без повреждения проводов пар.

Пара 1-2 (TDP-TDN) всегда требуется для передачи от порта MDI к порту MDI-X, пара 3-6 (RDP-RDN) - для приёма портом MDI от порта MDI-X; пары 4-5 и 7-8 применяются в зависимости от потребности и обычно двунаправленные.

Использование кабеля, обжатого не по стандарту, может привести (в зависимости от длины кабеля) к тому, что кабель не будет работать совсем или будет очень большой процент потерь передаваемых пакетов.

Для проверки правильности обжатия кабеля, помимо визуального контроля, используют специальные устройства - кабельные тестеры (рис. 9).

Рис. 9. LAN TESTER

Такое устройство состоит из передатчика и приёмника. Передатчик поочерёдно подаёт сигнал на каждую из восьми жил кабеля, дублируя эту передачу зажиганием одного из восьми светодиодов, а на приёмнике, подсоединённому к другому концу линии, соответственно загорается один из восьми светодиодов. Если на передаче и на приёме светодиоды загораются подряд, значит, кабель обжат без ошибки. Более дорогие модели кабельных тестеров могут иметь встроенное переговорное устройство, индикатор обрыва с указанием расстояния до обрыва и пр.

Семи уровневая модель OSI

При связи компьютеров по сети производится множество операций, обеспечивающих передачу данных от компьютера к компьютеру. Пользователю, работающему с каким-то приложением, в общем-то безразлично, что и как при этом происходит. Для него просто существует доступ к другому приложению или компьютерному ресурсу, расположенному на другом компьютере сети. В действительности же вся передаваемая информация проходит много этапов обработки. Прежде всего она разбивается на блоки, каждый из которых снабжается управляющей информацией. Полученные блоки оформляются в виде сетевых пакетов, эти пакеты кодируются, передаются с помощью электрических или световых сигналов по сети в соответствии с выбранным методом доступа, затем из принятых пакетов вновь восстанавливаются заключенные в них блоки данных, блоки соединяются в данные, которые и становятся доступны другому приложению. Это, конечно, очень упрощенное описание происходящих процессов. Часть из указанных процедур реализуется только программно, другая - аппаратно, а какие-то операции могут выполняться как программами, так и аппаратурой.

Упорядочить все выполняемые процедуры, разделить их на уровни и подуровни, взаимодействующие между собой, как раз и призваны модели сетей. Эти модели позволяют правильно организовать взаимодействие как абонентам внутри одной сети, так и самым разным сетям на различных уровнях. Наибольшее распространение получила в настоящее время так называемая эталонная модель обмена информацией открытой системы OSI (Open System Interchange). Под термином "открытая система" в данном случае понимается незамкнутая в себе система, имеющая возможность взаимодействия с какими-то другими системами (в отличие от закрытой системы).

Модель OSI была предложена Международной организацией стандартов ISO (International Standards Organization) в 1984 году. С тех пор ее используют (более или менее строго) все производители сетевых продуктов. Как и любая универсальная модель, модель OSI довольно громоздка, избыточна и не слишком гибка, поэтому реальные сетевые средства, предлагаемые различными фирмами, не обязательно придерживаются принятого разделения функций. Эталонная модель OSI стала основной архитектурной моделью для систем передачи сообщений. При рассмотрении конкретных прикладных телекоммуникационных систем производится сравнение их архитектуры с моделью OSI/ISO. Эта модель является наилучшим средством для изучения современной технологии связи.

Эталонная модель OSI делит проблему передачи информации между абонентами на семь менее крупных и, следовательно, более легко разрешимых задач. Конкретизация каждой задачи производилась по принципу относительной автономности. Очевидно, автономная задача решается легче.

Каждой из семи областей проблемы передачи информации ставится в соответствие один из уровней эталонной модели. Два самых низших уровня эталонной модели OSI реализуются аппаратным и программным обеспечением, остальные пять высших уровней, как правило, реализуются программным обеспечением. Эталонная модель OSI описывает, каким образом информация проходит через среду передачи (например, металлические провода) от прикладного процесса-источника (например, по передаче речи) до процесса-получателя.

Стек протоколов, представленный в виде 7-уровневой структуры (рис.10)

Рис. 10. Структура модели OSI

В рамках модели OSI взаимодействие двух систем представляется фактически в виде двух моделей - горизонтальной и вертикальной:

· в рамках горизонтальной модели рассматривается прямое взаимодействие (обмен данными) одинаковых уровней в двух конечных точках (хостах); для организации такого взаимодействия в каждой из конечных точек должны поддерживаться одинаковые протоколы для данного уровня;

· в вертикальной модели рассматривается обмен информацией (взаимодействие) между соседними уровнями одной системы с использованием интерфейсов API; в этой модели каждый уровень может предоставлять свои услуги вышележащему уровню и пользоваться услугами нижележащего уровня (крайние уровни модели в этом смысле представляют исключение - прикладной уровень предоставляет свои услуги пользователю, а сетевой уровень не пользуется сервисом других уровней)

Прикладной уровень (Application layer)

Верхний (7-й) уровень модели, обеспечивает взаимодействие сети и пользователя. Уровень разрешает приложениям пользователя доступ к сетевым службам, таким как обработчик запросов к базам данных, доступ к файлам, пересылке электронной почты. Также отвечает за передачу служебной информации, предоставляет приложениям информацию об ошибках и формирует запросы к уровню представления.

Уровень представления (Presentation layer)

Этот уровень отвечает за преобразование протоколов и кодирование/декодирование данных. Запросы приложений, полученные с уровня приложений, он преобразует в формат для передачи по сети, а полученные из сети данные преобразует в формат, понятный приложениям. На этом уровне может осуществляться сжатие/распаковка или кодирование/декодирование данных, а также перенаправление запросов другому сетевому ресурсу, если они не могут быть обработаны локально.

Сеансовый уровень (Session layer)

Отвечает за поддержание сеанса связи, позволяя приложениям взаимодействовать между собой длительное время. Уровень управляет созданием/завершением сеанса, обменом информацией, синхронизацией задач, определением права на передачу данных и поддержанием сеанса в периоды неактивности приложений. Синхронизация передачи обеспечивается помещением в поток данных контрольных точек, начиная с которых возобновляется процесс при нарушении взаимодействия

Транспортный уровень (Transport layer)

4-й уровень модели, предназначен для доставки данных без ошибок, потерь и дублирования в той последовательности, как они были переданы. При этом неважно, какие данные передаются, откуда и куда, то есть он предоставляет сам механизм передачи. Блоки данных он разделяет на фрагменты, размер которых зависит от протокола, короткие объединяет в один, а длинные разбивает. Протоколы этого уровня предназначены для взаимодействия типа точка-точка.

Сетевой уровень (Network layer)

3-й уровень сетевой модели OSI, предназначен для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию пакетов, отслеживание неполадок и заторов в сети. На этом уровне работает такое сетевое устройство, как маршрутизатор.

Канальный уровень (Data Link layer)

Этот уровень предназначен для обеспечения взаимодействия сетей на физическом уровне и контроля за ошибками, которые могут возникнуть. Полученные с физического уровня данные он упаковывает в кадры данных, проверяет на целостность, если нужно исправляет ошибки и отправляет на сетевой уровень. Канальный уровень может взаимодействовать с одним или несколькими физическими уровнями, контролируя и управляя этим взаимодействием. Спецификация IEEE 802 разделяет этот уровень на 2 подуровня - MAC (Media Access Control) регулирует доступ к разделяемой физической среде, LLC (Logical Link Control) обеспечивает обслуживание сетевого уровня. На этом уровне работают коммутаторы, мосты.

В программировании этот уровень представляет драйвер сетевой платы, в операционных системах имеется программный интерфейс взаимодействия канального и сетевого уровня между собой, это не новый уровень, а просто реализация модели для конкретной ОС. Примеры таких интерфейсов: ODI, NDIS.

Физический уровень (Physical layer)

Самый нижний уровень модели, предназначен непосредственно для передачи потока данных. Осуществляет передачу электрических или оптических сигналов в кабель и соответственно их приём и преобразование в биты данных в соответствии с методами кодирования цифровых сигналов. Другими словами, осуществляет интерфейс между сетевым носителем и сетевым устройством. На этом уровне работают концентраторы, повторители (ретрансляторы) сигнала и сетевые адаптеры.

Взаимодействие уровней

Уровни взаимодействуют сверху вниз и снизу вверх посредством интерфейсов и могут еще взаимодействовать с таким же уровнем другой системы с помощью протоколов.

Протоколы, использующиеся на каждом уровне модели OSI (см. приложение 3)

TCP/IP.

TCP/IP - это средство для обмена информацией между компьютерами, объединенными в сеть. Не имеет значения, составляют ли они часть одной и той же сети или подключены к отдельным сетям. Не играет роли и то, что один из них может быть компьютером Cray, а другой Macintosh. TCP/IP - это не зависящий от платформы стандарт, который перекидывает мосты через пропасть, лежащую между разнородными компьютерами, операционными системами и сетями. Это протокол, который глобально управляет Internet, и в значительной мере благодаря сети TCP/IP завоевал свою популярность.

TCP/IP - это аббревиатура термина Transmission Control Protocol/Internet Protocol (Протокол управления передачей/Протокол Internet). В терминологии вычислительных сетей протокол - это заранее согласованный стандарт, который позволяет двум компьютерам обмениваться данными. Фактически TCP/IP не один протокол, а несколько. Именно поэтому его называют стеком протоколов, среди которых TCP и IP - два основных.

TCP/IP - зародился в результате исследований, профинансированных Управлением перспективных научно-исследовательских разработок (Advanced Research Project Agency, ARPA) правительства США в 1970-х годах. Этот протокол был разработан с тем, чтобы вычислительные сети исследовательских центров во всем мире могли быть объединены в форме виртуальной "сети сетей" (Internet). Первоначальная Internet была создана в результате преобразования существующего конгломерата вычислительных сетей, носивших название ARPAnet, с помощью TCP/IP.

Причина, по которой TCP/IP столь важен сегодня, заключается в том, что он позволяет самостоятельным сетям подключаться к Internet или объединяться для создания частных интрасетей. Вычислительные сети, составляющие интрасеть, физически подключаются через устройства, называемые маршрутизаторами или IP-маршрутизаторами. Маршрутизатор - это устройство или компьютер, который передает пакеты данных из одной сети в другую. В интрасети, работающей на основе TCP/IP, информация передается в виде дискретных блоков, называемых IP-пакетами (IP packets) или IP-дейтаграммами (IP datagrams). Благодаря программному обеспечению TCP/IP все компьютеры, подключенные к вычислительной сети, становятся "близкими родственниками". По существу оно скрывает маршрутизаторы и базовую архитектуру сетей и делает так, что все это выглядит как одна большая сеть. Точно так же, как подключения к сети Ethernet распознаются по 48-разрядным идентификаторам Ethernet, подключения к интрасети идентифицируются 32-разрядными IP-адресами, которые мы выражаем в форме десятичных чисел, разделенных точками (например, 128.10.2.3). Взяв IP-адрес удаленного компьютера, компьютер в интрасети или в Internet может отправить данные на него, как будто они составляют часть одной и той же физической сети.

TCP/IP дает решение проблемы данными между двумя компьютерами, подключенными к одной и той же интрасети, но принадлежащими различным физическим сетям. Решение состоит из нескольких частей, причем каждый член семейства протоколов TCP/IP вносит свою лепту в общее дело. IP - самый фундаментальный протокол из комплекта TCP/IP - передает IP-дейтаграммы по интрасети и выполняет важную функцию, называемую маршрутизацией, по сути дела это выбор маршрута, по которому дейтаграмма будет следовать из пункта А в пункт B, и использование маршрутизаторов для "прыжков" между сетями.

Протокол TCP/IP стал стандартом взаимодействия компьютеров Unix, особенно в военных учреждениях и университетах. С разработкой протокола передачи гипертекста HTTP (Hypertext Transfer Protocol) для совместной работы с документами HTML (Hypertext Markup Language), бесплатно прилагаемыми в большой глобальной сети, появилась система World Wide Web (WWW), а Internet расширилась на частный сектор. TCP/IP стал основой стремительной экспансии, потеснив применяемый в качестве коммерческого протокола IPX и став предпочитаемый среди всех сетевых ОС.

1.4 Программное обеспечение сети

Сетевые операционные системы для локальных сетей.

Основное направление развития современных Сетевых Операционных Систем (англ.network Operation System - NOS) - перенос вычислительных операций на рабочие станции, создание систем с распределенной обработкой данных. Это в первую очередь связано с ростом вычислительных возможностей персональных компьютеров и все более активным внедрением мощных многозадачных операционных систем: OS/2, Windows NT и Windows 95. Кроме этого внедрение объектно-ориентированных технологий (OLE, ActiveX, ODBC и т.д.) позволяет упростить организацию распределенной обработки данных. В такой ситуации основной задачей NOS становится объединение неравноценных операционных систем рабочих станций и обеспечение транспортного уровня для широкого круга задач: обработка баз данных, передача сообщений, управление распределенными ресурсами сети (англ. directory/name service).

В современных NOS применяют три основных подхода к организации управления ресурсами сети:

Первый - это Таблицы Объектов (англ. Bindery). Используется в сетевых операционных системах NetWare 28б и NetWare 3. XX. Такая таблица

находится на каждом файловом сервере сети. Она содержит информацию о

пользователях, группах, их правах доступа к ресурсам сети (данным, сервисным услугам, печати через сетевой принтер и т.п.). Такая организация работы удобна, если в сети только один сервер. В этом случае требуется определить и контролировать только одну информационную базу. При расширении сети, добавлении новых серверов объем задач по управлению ресурсами сети резко возрастает. Администратор системы вынужден на каждом сервере сети определять и контролировать работу пользователей.

Абоненты сети, в свою очередь, должны точно знать, где расположены те или иные ресурсы сети, а для получения доступа к этим ресурсам - регистрироваться на выбранном сервере. Конечно, для информационных систем, состоящих из большого количества серверов, такая организация работы не подходит.

Второй подход используется в LANServer и Windows NT Server - Структура Доменов (англ. Domain). Все ресурсы сети и пользователи объединены в группы. Домен можно рассматривать как аналог таблиц объектов (англ. bindery), только здесь такая таблица является общей для нескольких серверов, при этом ресурсы серверов являются общими для всего домена. Поэтому пользователю для того чтобы получить доступ к сети, достаточно подключиться к домену (зарегистрироваться), после этого ему становятся доступны все ресурсы домена, ресурсы всех серверов и устройств, входящих в состав домена. Однако и с использованием этого подхода также возникают проблемы при построении информационной системы с большим количеством пользователей, серверов и, соответственно, доменов, например, сети для предприятия или большой разветвленной организации. Здесь эти проблемы уже связаны с организацией взаимодействия и управления несколькими доменами, хотя по содержанию они такие же, как и в первом случае.

Третий подход - Служба Наименований Директорий или Каталогов (англ. Directory Name Services - DNS) лишен этих недостатков. Все ресурсы сети: сетевая печать, хранение данных, пользователи, серверы и т.п. рассматриваются как отдельные ветви или директории информационной системы. Таблицы, определяющие DNS, находятся на каждом сервере. Это, во-первых, повышает надежность и живучесть системы, а во-вторых, упрощает обращение пользователя к ресурсам сети. Зарегистрировавшись на одном сервере, пользователю становятся доступны все ресурсы сети. Управление такой системой также проще, чем при использовании доменов,

так как здесь существует одна таблица, определяющая все ресурсы сети, в то время как при доменной организации необходимо определять ресурсы, пользователей, их права доступа для каждого домена отдельно.

Установка Windows 2003 Server.

Вначале в Bios необходимо поставить загрузку с CD-ROM.

После загрузки программа установки предложит несколько вариантов действий: необходима обычная полная установка Windows 2003 на предварительно подготовленный винчестер.

После согласия пользователя система начнёт копировать установочные файлы на жёсткий диск.

Далее пройдёт перезагрузка системы, и загружаться будет нужно уже с HDD, там появится соответствующая вкладка с курсором на ней по умолчанию.

Автоматически запускается инсталляция с проверкой дискового пространства, после этого, просканировав разделы, предложит указать тот из разделов, куда будет установлен операционный пакет. Если в разделе есть другая ОС, то Windows Server встанет поверх неё.

Начало установки сопровождается периодическими перезагрузками компьютера.

В конце этапа Windows Server предложит сразу настроить сетевые параметры компьютера. Можно их принять и как по "умолчанию". Если что-то будет введено некорректно (особенно пароль администратора), то Windows просто откажется их принимать.