Проектирование локальной вычислительной сети
2.1 Аналитическая часть
Анализ существующих топологий организации ЛВС
Локальная вычислительная сеть (ЛВС) – это взаимосвязь между несколькими компьютерами, расположенными близко друг к другу(небольшое расстояние) и связанными средством связи(линии коммутации) для совместного использования вычислительных ресурсов(принтеров, устройств хранения и т.д.) [2, c. 27].
ЛВС позволит объединить сервера, хранилища данных, компьютеры и принтеры в единую систему, что позволит наладить быстрый обмен информацией как внутри компании, так и с внешними информационными источниками.
Топологией локальной вычислительной сети называется расположение серверов, рабочих станций, компьютеров, кабелей, коммутаторов, концентраторов и маршрутизаторов. Топология выбирается в зависимости от потребностей пользователя. Выбор топологии влияет на состав и характеристики сетевого оборудования, методы управления системой и возможность в дальнейшем расширения сети. Топология может также определять способ взаимодействия компьютеров в сети. Различным видам топологий соответствуют различные методы взаимодействия, и эти методы оказывают большое влияние на сеть [3, c. 34].
Важно отметить, что понятие топологии относится, прежде всего, к локальным сетям, в которых структуру связей можно легко проследить. В глобальных сетях структура связей обычно скрыта от пользователей, не слишком важна, так как каждый сеанс связи может производиться по своему собственному пути [30].
|
|
|
Существует три основных топологии сети:
Шина (bus), при которой все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи и информация от каждого компьютера одновременно передается всем остальным компьютерам. Структура топологии «шина» представлена на рисунке 5.
Рисунок 5 – Сетевая топология «шина»
Звезда (star), при которой к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует свою отдельную линию связи. Структура топологии «звезда» представлена на рисунке 6.
Рисунок 6 – Сетевая топология «звезда»
Кольцо (ring), при которой каждый компьютер передает информацию всегда только одному компьютеру, следующему в цепочке, а получает информацию только от предыдущего в цепочке компьютера, и эта цепочка замкнута в «кольцо». Структура топологии «кольцо» представлена на рисунке 7.
Рисунок 7 – Сетевая топология «кольцо»
Топология «шина» (или, как ее еще называют, «общая шина») самой своей структурой предполагает идентичность сетевого оборудования компьютеров, а также равноправие всех абонентов. При таком соединении компьютеры могут передавать только по очереди, так как линия связи единственная. В противном случае передаваемая информация будет искажаться в результате наложения (конфликта, коллизии). Таким образом, в шине реализуется режим полудуплексного (half duplex) обмена (в обоих направлениях, но по очереди, а не одновременно).
|
|
|
В топологии «шина» отсутствует центральный абонент, через которого передается вся информация, что увеличивает ее надежность (ведь при отказе любого центра перестает функционировать вся управляемая этим центром система). Добавление новых абонентов в шину довольно просто и обычно возможно даже во время работы сети. В большинстве случаев при использовании шины требуется минимальное количество соединительного кабеля по сравнению с другими топологиями. Правда, надо учесть, что к каждому компьютеру (кроме двух крайних) подходит два кабеля, что не всегда удобно.
Так как разрешение возможных конфликтов в данном случае ложится на сетевое оборудование каждого отдельного абонента, аппаратура сетевого адаптера при топологии «шина» получается сложнее, чем при других топологиях. Однако из-за широкого распространения сетей с топологией «шина» (Ethernet, Arcnet) стоимость сетевого оборудования получается не слишком высокой [15, c. 52].
|
|
|
«Шине» не страшны отказы отдельных компьютеров, так как все остальные компьютеры сети могут нормально продолжать обмен. Может показаться, что шине не страшен и обрыв кабеля, поскольку в этом случае мы получим две вполне работоспособные шины. Однако из-за особенностей распространения электрических сигналов по длинным линиям связи необходимо предусматривать включение на концах шины специальных согласующих устройств – терминаторов, показанных на рисунке 6 в виде черных кругов.
Без включения терминаторов сигнал отражается от конца линии и искажается так, что связь по сети становится невозможной. Так что при разрыве или повреждении кабеля нарушается согласование линии связи, и прекращается обмен даже между теми компьютерами, которые остались соединенными между собой.
Короткое замыкание в любой точке кабеля шины выводит из строя всю сеть. Любой отказ сетевого оборудования в шине очень трудно локализовать, так как все адаптеры включены параллельно, и понять, какой из них вышел из строя, не так-то просто.
При прохождении по линии связи сети с топологией «шина» информационные сигналы ослабляются и никак не восстанавливаются, что накладывает жесткие ограничения на суммарную длину линий связи, кроме того, каждый абонент может получать из сети сигналы разного уровня в зависимости от расстояния до передающего абонента. Это предъявляет дополнительные требования к приемным узлам сетевого оборудования. Для увеличения длины сети с топологией «шина» часто используют несколько сегментов (каждый из которых представляет собой шину), соединенных между собой с помощью специальных восстановителей сигналов – репитеров, или повторителей (на рисунке 8 показано соединение двух сегментов).
|
|
|
Рисунок 8 – Соединение сегментов сети типа «шина» с помощью репитера
Однако такое наращивание длины сети не может продолжаться бесконечно, так как существуют еще и ограничения, связанные с конечной скоростью распространения сигналов по линиям связи.
«Кольцо» – это топология, в которой каждый компьютер соединен линиями связи только с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передает. На каждой линии связи, как и в случае звезды, работает только один передатчик и один приемник. Это позволяет отказаться от применения внешних терминаторов. Важная особенность кольца состоит в том, что каждый компьютер ретранслирует (восстанавливает) приходящий к нему сигнал, то есть выступает в роли репитера, поэтому затухание сигнала во всем кольце не имеет никакого значения, важно только затухание между соседними компьютерами кольца. Четко выделенного центра в данном случае нет, все компьютеры могут быть одинаковыми. Однако довольно часто в кольце выделяется специальный абонент, который управляет обменом или контролирует обмен. Понятно, что наличие такого управляющего абонента снижает надежность сети, так как выход его из строя сразу же парализует весь обмен [6].
Строго говоря, компьютеры в кольце не являются полностью равноправными (в отличие, например, от шинной топологии). Одни из них обязательно получают информацию от компьютера, ведущего передачу в данный момент, раньше, а другие – позже. Именно на этой особенности топологии и строятся методы управления обменом по сети, специально рассчитанные на «кольцо». В этих методах право на следующую передачу (или, как еще говорят, на захват сети) переходит последовательно к следующему по кругу компьютеру.
Подключение новых абонентов в «кольцо» обычно совершенно безболезненно, хотя и требует обязательной остановки работы всей сети на время подключения. Как и в случае топологии "шина", максимальное количество абонентов в кольце может быть довольно велико (до тысячи и больше). Кольцевая топология обычно является самой устойчивой к перегрузкам, она обеспечивает уверенную работу с самыми большими потоками передаваемой по сети информации, так как в ней, как правило, нет конфликтов (в отличие от шины), а также отсутствует центральный абонент (в отличие от звезды).
Так как сигнал в кольце проходит через все компьютеры сети, выход из строя хотя бы одного из них (или же его сетевого оборудования) нарушает работу всей сети в целом. Точно так же любой обрыв или короткое замыкание в любом из кабелей кольца делает работу всей сети невозможной. Кольцо наиболее уязвимо к повреждениям кабеля, поэтому в этой топологии обычно предусматривают прокладку двух (или более) параллельных линий связи, одна из которых находится в резерве.
В то же время крупное преимущество кольца состоит в том, что ретрансляция сигналов каждым абонентом позволяет существенно увеличить размеры всей сети в целом (порой до нескольких десятков километров). Кольцо в этом отношении существенно превосходит любые другие топологии. Недостатком кольца (по сравнению со звездой) можно считать то, что к каждому компьютеру сети необходимо подвести два кабеля.
Иногда топология «кольцо» выполняется на основе двух кольцевых линий связи, передающих информацию в противоположных направлениях. Цель подобного решения – увеличение (в идеале - вдвое) скорости передачи информации. К тому же при повреждении одного из кабелей сеть может работать с другим кабелем (правда, предельная скорость уменьшится) [4].
В сети, построенной по звездообразной топологии, каждое сетевое устройство (компьютер, принтер и т.п.) подключаются к центральному устройству (концентратору, коммутатору) который обеспечивает связь между ними.
Данный вид топологии отличает большая надежность, поскольку обрыв одного кабеля не влечет за собой выход из строя всей сети, как в предыдущих топологиях. Возможная скорость передачи данных при использовании данной топологии определяется только возможностями кабеля и активного оборудования, используемого в качестве центрального устройства.
На практике нередко используют и комбинации базовых топологий, но большинство сетей ориентированы именно на эти три.
2.1.2 Описание основных сетевых устройств и средств коммуникаций
Среди аппаратного обеспечения сети различают активное и пассивное.
Среди активного оборудования ЛВС можно выделить следующие основные типы устройств:
- Сетевая интерфейсная карта (NIC - network interface card).
- Повторитель (Repeater).
- Мост (Bridge).
- Концентратор или Хаб (Hub).
- Коммутатор или переключатель (Switch).
- Маршрутизатор (Router).
Сетевые интерфейсные карты, которые иногда называют сетевыми картами (network board) или адаптерами (adapter), представляют собой устройства, устанавливаемые в компьютер для организации сетевого интерфейса. Они являются обязательной частью любой ЛВС, поскольку без них реализация сети не возможна. Физически NIC может представлять собой как карту, вставляемую внутрь компьютера или ноутбука (с PCI, ISA или PCMCI интерфейсом), так и внешнее устройство, подключаемое к компьютеру через LPT. В последнее время получили распространение USB-адаптеры, позволяющие подключать компьютер в сеть на большой скорости без длительной настройки [10, c. 74].
Повторители в настоящее время в «чистом виде» не применяются. Это устройство служит для усиления сигнала, передающегося по сетевому кабелю, что позволяет строить более протяженные линии связи. Повторитель имеет всего два порта (коаксиальных или для витой пары).
Мост используется в тех случаях, когда требуется разделить ЛВС на две независимые логически части. Основной функцией моста является ограничение распространения данных, передающихся по сети. Мост производит анализ пакета данных, решая, какой части сети он предназначен. Таким образом, мост не пропускает пакеты из одной части сети в другую, если они другой части не предназначены. Это позволяет уменьшить нагрузку на сеть.
Другой функцией моста, как ни странно, является объединение сетей с различной скоростью передачи данных.
Концентратор произошел от повторителя, целиком переняв его функции. Единственным отличием классического концентратора от повторителя является количество портов. Существуют концентраторы с 5, 8, 16 и большим количеством портов. В настоящее время применяются концентраторы, рассчитанные на две скорости передачи данных, в этом случае на них ложатся еще и функции моста (в части объединения сетей с разной скоростью).
Коммутатор перенял все функции у моста, концентратора и повторителя, добавив к ним много дополнительных. Данное устройство является «интеллектуальным», производя анализ пришедшего пакета на предмет выявления адресата, после чего отправляет пакет на тот порт, где находится адресат. Среди дополнительных свойств можно назвать возможность логического объединения портов в группы, позволяя на одном коммутаторе строить независимые физически сети (VLAN - виртуальные LAN), возможность управления отдельными портами (отключать/включать порты, настраивать список доступных пользователей конкретных портов).
Фактически, концентраторы и коммутаторы в настоящее время являются наиболее популярными устройствами ЛВС.
Маршрутизатор в ЛВС практически не применяется, в основном его поле деятельности – WAN. Служит для объединения различных ЛВС в общую сеть, используя глобальные линии связи или сети (например, Internet). Наряду с коммутатором является одним из самых сложных сетевых устройств [22, c. 94].
К пассивному оборудованию относятся кабели. Как правило, данные в локальных сетях передаются последовательно (поразрядно). Это решение способствует уменьшению стоимости самого кабеля, поскольку с ростом числа каналов связи неизбежно увеличивается количество проводящих жил в самом кабеле. Использование достаточно длинных кабелей неизбежно ведет к удорожанию сети, причем порой стоимость кабеля сопоставима со стоимостью остальных аппаратных компонентов сети. Существуют также и другие негативные моменты, связанные с параллельной передачей сигналов по кабелю.
Все кабели, применяемые в локальных сетях, можно отнести к одной из трех категорий:
- кабели на основе витых пар (twisted pair), которые, в свою очередь, бывают экранированными (shielded twisted pair, STP), а также неэкранированными (unshielded twisted pair, UTP);
- коаксиальные кабели (coaxial cable);
- оптоволоконные кабели (fiber cable).
Невозможно однозначно сказать, какой кабель лучше, а какой – хуже. Все определяется конкретной решаемой задачей (сетевая архитектура и топология, величина бюджетных средств, наличие требований относительно расширяемости сети в будущем и т.д.). При наличии специфических требований к развертываемой локальной сети может оказаться приемлемым беспроводное решение. В этом случае информация передается по радиоканалу или с помощью инфракрасных лучей.
Витые пары проводов используются в самых дешевых и на сегодняшний день, пожалуй, самых популярных кабелях. Кабель на основе витых пар представляет собой несколько пар скрученных изолированных медных проводов в единой диэлектрической (пластиковой) оболочке. Он довольно гибкий и удобный для прокладки.
Обычно в кабель входит две витые пары или четыре витые пары, как показано на рисунке 9.
Рисунок 9 – Кабель с витыми парами
Неэкранированные витые пары характеризуются слабой защищенностью от внешних электромагнитных помех, а также слабой защищенностью от подслушивания с целью, например, промышленного шпионажа. Перехват передаваемой информации возможен как с помощью контактного метода (посредством двух иголочек, воткнутых в кабель), так и с помощью бесконтактного метода, сводящегося к радиоперехвату излучаемых кабелем электромагнитных полей. Для устранения этих недостатков применяется экранирование.
В случае экранированной витой пары STP каждая из витых пар помещается в металлическую оплетку-экран для уменьшения излучений кабеля, защиты от внешних электромагнитных помех и снижения взаимного влияния пар проводов друг на друга (crosstalk – перекрестные наводки). Естественно, экранированная витая пара гораздо дороже, чем неэкранированная, а при ее использовании необходимо применять и специальные экранированные разъемы, поэтому встречается она значительно реже, чем неэкранированная витая пара.
Основные достоинства неэкранированных витых пар – простота монтажа разъемов на концах кабеля, а также простота ремонта любых повреждений по сравнению с другими типами кабеля. Все остальные характеристики у них хуже, чем у других кабелей. Например, при заданной скорости передачи затухание сигнала (уменьшение его уровня по мере прохождения по кабелю) у них больше, чем у коаксиальных кабелей. Если учесть еще низкую помехозащищенность, то становится понятным, почему линии связи на основе витых пар, как правило, довольно короткие (обычно в пределах 100 метров). В настоящее время, витая пара используется для передачи информации на скоростях до 100 Мбит/с и ведутся работы по повышению скорости передачи до 1000 Мбит/с [8].
Согласно стандарту EIA/TIA 568, существуют пять категорий кабелей на основе неэкранированной витой пары (UTP):
Кабель категории 1 – это обычный телефонный кабель (пары проводов не витые), по которому можно передавать только речь, но не данные. Данный тип кабеля имеет большой разброс параметров (волнового сопротивления, полосы пропускания, перекрестных наводок).
Кабель категории 2 – это кабель из витых пар для передачи данных в полосе частот до 1 МГц. Кабель не тестируется на уровень перекрестных наводок. В настоящее время он используется очень редко. Стандарт EIA/TIA 568 не различает кабели категорий 1 и 2.
Кабель категории 3 – это кабель для передачи данных в полосе часто до 16 МГц, состоящий из витых пар с девятью витками проводов на метр длины. Кабель тестируется на все параметры и имеет волновое сопротивление 100 Ом. Это самый простой тип кабелей, рекомендованный стандартом для локальных сетей. Сейчас он имеет наибольшее распространение.
Кабель категории 4 – это кабель, передающий данные в полосе частот до 20 МГц. Используется редко, так как не слишком заметно отличается от категории 3. Стандартом рекомендуется вместо кабеля категории 3 переходить сразу на кабель категории 5. Кабель категории 4 тестируется на все параметры и имеет волновое сопротивление 100 Ом. Кабель был разработан для работы в сетях по стандарту IEEE 802.5
Кабель категории 5 – самый совершенный кабель в настоящее время, рассчитанный на передачу данных в полосе частот до 100 МГц. Состоит из витых пар, имеющих не менее 27 витков на метр длины (8 витков на фут). Кабель тестируется на все параметры и имеет волновое сопротивление 100 Ом. Рекомендуется применять его в современных высокоскоростных сетях типа Fast Ethernet и TPFDDI. Кабель категории 5 примерно на 30-50% дороже, чем кабель категории 3.
Кабель категории 6 – перспективный тип кабеля для передачи данных в полосе частот до 200 МГц.
Кабель категории 7 – перспективный тип кабеля для передачи данных в полосе частот до 600 МГц [51].
Чтобы кабель был пригодным для соединения с компьютером или периферией его сначала обжимают. При этом золоченые игольчатые контакты разъема прокалывают изоляцию каждого провода, входят между его жилами и обеспечивают надежное и качественное соединение. Надо учитывать, что при установке разъемов стандартом допускается расплетение витой пары кабеля на длину не более одного сантиметра. Для обжима используют кримпер, изображенный на рисунке 10.
Рисунок 10 – Обжимной инструмент кримпер
При монтаже кабеля витой пары должен выдерживаться максимально допустимый радиус изгиба (8 внешних диаметров кабеля) – сильный изгиб может привести к увеличению внешних наводок на сигнал или привести к разрушению оболочки кабеля. При монтаже экранированной витой пары необходимо следить за целостностью экрана по всей длине кабеля. Растяжение или изгиб приводит к разрушению экрана, что влечёт уменьшение сопротивляемости наводкам. Дренажный провод должен быть соединен с экраном разъема.
Существует 2 схемы обжимки кабеля: прямой кабель и перекрёстный (кросс-овер) кабель. Первая схема используется для соединения компьютера со свитчем/хабом, вторая для соединения двух компьютеров напрямую и для соединения некоторых старых моделей хабов/свитчей (uplink порт).
Бело-оранжевая жила меняется с бело-зелёной, оранжевая с зелёной (для 100-мегабитного соединения); синяя жила меняется с бело-коричневой, бело-синяя с коричневой (для гигабитного соединения, для 100 мегабит их можно обжать в любом порядке). Использование кабеля, обжатого не по стандарту, может привести к тому, что кабель работать не будет, или будет очень большой процент потерь (в зависимости от длины кабеля), а также – ситуациям полной проверки кабеля для определения назначения тех или иных пар. Для проверки правильности обжатия кабеля, помимо визуального контроля, существуют специальные устройства – кабельные тестеры. 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. [19].
При использовании 100-мегабитного соединения используются только 2 из 4 пар, а именно оранжевая и зелёная. Синяя и коричневая пары в таком случае могут быть использованы для подключения второго компьютера по тому же кабелю. Каждый конец кабеля раздваивают на два по две пары, и получают как бы два кабеля, но под одной изоляцией. Однако данная схема подключения может снизить скорость и качество передачи информации. При использовании гигабитного соединения используются 4 пары проводников. Также существуют ограничения на выбор схемы перекрёстного соединения жил, накладываемые стандартом Power over Ethernet (РОЕ), однако данный стандарт ещё до конца не утверждён. При прямом соединении жил в кабеле («один к одному»), данный стандарт будет работать автоматически.
После того как кабель обжимают, используют специальные коннекторы для дальнейшего соединения. Registered jack (RJ, читается «ар – джей») – это стандартизированный физический интерфейс, используемый для соединения телекоммуникационного оборудования или в компьютерных сетях. Стандартные варианты этого разъёма называются RJ11, RJ14, RJ25, RJ45 и так далее.
Чаще всего витые пары используются для передачи данных в одном направлении, то есть в топологиях типа «звезда» или «кольцо». Топология «шина» обычно ориентируется на коаксиальный кабель. Поэтому внешние терминаторы, согласующие неподключенные концы кабеля, для витых пар практически никогда не применяются.
Кабели выпускаются с двумя типами внешних оболочек:
- кабель в поливинилхлоридной (ПВХ, PVC) оболочке дешевле и предназначен для работы кабеля в сравнительно комфортных условиях эксплуатации;
- кабель в тефлоновой оболочке дороже и предназначен для более жестких условий эксплуатации.
Кабель в ПВХ-оболочке называется еще non-plenum, а кабель в тефлоновой оболочке – plenum. Термин plenum обозначает здесь пространство под фальшполом и над подвесным потолком, где очень удобно размещать кабели сети. Для прокладки в этих скрытых от глаз пространствах как раз удобнее кабель в тефлоновой оболочке, который, в частности, горит гораздо хуже, чем ПВХ-кабель, и не выделяет при горении так много ядовитых газов.
Еще один важный параметр любого кабеля, который жестко не определяется стандартом, но может существенно повлиять на работоспособность сети, – это скорость распространения сигнала в кабеле, то есть задержка распространения сигнала в кабеле в расчете на единицу длины.
Производители кабелей иногда указывают величину задержки на метр длины, а иногда – скорость распространения сигнала относительно скорости света (или NVP – Nominal Velocity of Propagation, как ее часто называют в документации). Связаны эти две величины формулой (1):
, (1)
где t3 – величина задержки на метр длины кабеля в наносекундах. Например, если NVP = 0,65 (65% от скорости света), то задержка t будет равна 5,13 нс/м. Типичная величина задержки большинства современных кабелей составляет около 5 нс/м [9, c. 48].
Коаксиальный кабель представляет собой электрический кабель, состоящий из центрального провода и металлической оплетки, разделенных между собой слоем диэлектрика (внутренней изоляции) и помещенных в общую внешнюю оболочку. Устройство коаксиального кабеля представлено на рисунке 11.
Рисунок 11 – Коаксиальный кабель
Коаксиальный кабель до недавнего времени был распространен наиболее широко, что связано с его высокой помехозащищенностью (благодаря металлической оплетке), а также более высокими, чем в случае витой пары, допустимыми скоростями передачи данных (до 500 Мбит/с) и большими допустимыми расстояниями передачи (до километра и выше). К нему труднее механически подключиться для несанкционированного прослушивания сети, он также дает заметно меньше электромагнитных излучений вовне. Однако монтаж и ремонт коаксиального кабеля существенно сложнее, чем витой пары, а стоимость его выше (он дороже примерно в 1,5-3 раза по сравнению с кабелем на основе витых пар). Сложнее и установка разъемов на концах кабеля. Поэтому его сейчас применяют реже, чем витую пару.
Основное применение коаксиальный кабель находит в сетях с топологией типа «шина». При этом на концах кабеля обязательно должны устанавливаться терминаторы для предотвращения внутренних отражений сигнала, причем только один из терминаторов должен быть заземлен. Без заземления металлическая оплетка не защищает сеть от внешних электромагнитных помех и не снижает излучение передаваемой по сети информации во внешнюю среду. Но при заземлении оплетки в двух или более точках из строя может выйти не только сетевое оборудование, но и компьютеры, подключенные к сети. Терминаторы должны быть обязательно согласованы с кабелем, то есть их сопротивление должно быть равно волновому сопротивлению кабеля. Например, если используется 50-омный кабель, для него подходят только 50-омные терминаторы.
Реже коаксиальные кабели применяются в сетях с топологией «звезда» и «пассивная звезда» (например, в сети Arcnet). В этом случае проблема согласования существенно упрощается, так как внешних терминаторов на свободных концах не требуется.
Волновое сопротивление кабеля указывается в сопроводительной документации. Коаксиальный кабель категории RG-8 и RG-11, а также RG - 58 используют для прокладки локальных сетей и подключения к Интернету. В системах телевизионных сетей используют преимущественно коаксиальный кабель категории RG-59 и RG-59/U. В военной промышленности используют коаксиальный кабель типа RG-58C/U. Коаксиальный кабель RG-58/U является сплошным центральным проводником, а в кабеле категории RG-58A/U сконструирован многожильный центральный проводник. Кроме этого, существует огромное количество разновидностей коаксиального кабеля, которые используют для широкополосной передачи данных, магистральных линий, в системах видеонаблюдения, прокладки систем кабельного и спутникового телевидения и многих других областях передачи данных. Но марок коаксиального кабеля значительно меньше, чем кабелей на основе витых пар. Он не считается особо перспективным. Не случайно в сети Fast Ethernet не предусмотрено применение коаксиальных кабелей. Однако во многих случаях классическая шинная топология очень удобна. Как уже отмечалось, она не требует применения дополнительных устройств – концентраторов [18].
Существует два основных типа коаксиального кабеля:
- тонкий (thin) кабель, имеющий диаметр около 0,5 см, более гибкий;
- толстый (thick) кабель, имеющий диаметр около 1 см, значительно более жесткий. Он представляет собой классический вариант коаксиального кабеля, который уже почти полностью вытеснен более современным тонким кабелем.
Тонкий кабель используется для передачи на меньшие расстояния, чем толстый, так как в нем сигнал затухает сильнее. Зато с тонким кабелем гораздо удобнее работать: его можно оперативно проложить к каждому компьютеру, а толстый требует жесткой фиксации на стене помещения. Подключение к тонкому кабелю (с помощью разъемов BNC байонетного типа) проще и не требует дополнительного оборудования, а для подключения к толстому кабелю надо использовать специальные довольно дорогие устройства, прокалывающие его оболочки и устанавливающие контакт как с центральной жилой, так и с экраном. Толстый кабель примерно вдвое дороже, чем тонкий. Поэтому тонкий кабель применяется гораздо чаще.
Как и в случае витых пар, важным параметром коаксиального кабеля является тип его внешней оболочки. Точно так же в данном случае применяются как non-plenum (PVC), так и plenum кабели. Естественно, тефлоновый кабель дороже поливинилхлоридного. Обычно тип оболочки можно отличить по ее окраске (например, для кабеля PVC фирма Belden использует желтый цвет, а для тефлонового – оранжевый).
Типичные величины задержки распространения сигнала в коаксиальном кабеле составляют для тонкого кабеля около 5 нс/м, а для толстого – около 4,5 нс/м.
Существуют варианты коаксиального кабеля с двойным экраном (один экран расположен внутри другого и отделен от него дополнительным слоем изоляции). Такие кабели имеют лучшую помехозащищенность и защиту от прослушивания, но они немного дороже обычных.
В настоящее время считается, что коаксиальный кабель устарел, в большинстве случаев его вполне может заменить витая пара или оптоволоконный кабель. Новые стандарты на кабельные системы уже не включают его в перечень типов кабелей [5].
Оптоволоконный (он же волоконно-оптический) кабель – это принципиально иной тип кабеля по сравнению с рассмотренными двумя типами электрического или медного кабеля. Информация по нему передается не электрическим сигналом, а световым. Главный его элемент – это прозрачное стекловолокно, по которому свет проходит на огромные расстояния (до десятков километров) с незначительным ослаблением.
Структура оптоволоконного кабеля очень проста и похожа на структуру коаксиального электрического кабеля, только вместо центрального медного провода здесь используется тонкое (диаметром порядка 1-10 мкм) стекловолокно, а вместо внутренней изоляции – стеклянная или пластиковая оболочка, не позволяющая свету выходить за пределы стекловолокна. В данном случае мы имеем дело с режимом так называемого полного внутреннего отражения света от границы двух веществ с разными коэффициентами преломления (у стеклянной оболочки коэффициент преломления значительно ниже, чем у центрального волокна). Металлическая оплетка кабеля обычно отсутствует, так как экранирование от внешних электромагнитных помех здесь не требуется, однако иногда ее все-таки применяют для механической защиты от окружающей среды (такой кабель иногда называют броневым, он может объединять под одной оболочкой несколько оптоволоконных кабелей. Устройство кабеля представлено на рисунке 12.
Рисунок 12 – Структура оптоволоконного кабеля
Оптоволоконный кабель обладает исключительными характеристиками по помехозащищенности и секретности передаваемой информации. Никакие внешние электромагнитные помехи в принципе не способны исказить световой сигнал, а сам этот сигнал принципиально не порождает внешних электромагнитных излучений. Подключиться к этому типу кабеля для несанкционированного прослушивания сети практически невозможно, так как это требует нарушения целостности кабеля. Теоретически возможная полоса пропускания такого кабеля достигает величины 1012 Гц, что несравнимо выше, чем у любых электрических кабелей. Стоимость оптоволоконного кабеля постоянно снижается и сейчас примерно равна стоимости тонкого коаксиального кабеля. Однако в данном случае необходимо применение специальных оптических приемников и передатчиков, преобразующих световые сигналы в электрические и обратно, что порой существенно увеличивает стоимость сети в целом [36].
Типичная величина затухания сигнала в оптоволоконных кабелях на частотах, используемых в локальных сетях, составляет около 5 дБ/км, что примерно соответствует показателям электрических кабелей на низких частотах. Но в случае оптоволоконного кабеля при росте частоты передаваемого сигнала затухание увеличивается очень незначительно, и на больших частотах (особенно свыше 200 МГц) его преимущества перед электрическим кабелем неоспоримы, он просто не имеет конкурентов.
Однако оптоволоконный кабель имеет и некоторые недостатки. Самый главный из них – высокая сложность монтажа (при установке разъемов необходима микронная точность, от точности скола стекловолокна и степени его полировки сильно зависит затухание в разъеме). Для установки разъемов применяют сварку или склеивание с помощью специального геля, имеющего такой же коэффициент преломления света, что и стекловолокно. В любом случае для этого нужна высокая квалификация персонала и специальные инструменты. Поэтому чаще всего оптоволоконный кабель продается в виде заранее нарезанных кусков разной длины, на обоих концах которых уже установлены разъемы нужного типа.
Хотя оптоволоконные кабели и допускают разветвление сигналов (для этого выпускаются специальные разветвители на 2-8 каналов), как правило, их используют для передачи данных только в одном направлении, между одним передатчиком и одним приемником. Ведь любое разветвление неизбежно сильно ослабляет световой сигнал, и если разветвлений будет много, то свет может просто не дойти до конца сети.
Оптоволоконный кабель менее прочен, чем электрический, и менее гибкий (типичная величина допустимого радиуса изгиба составляет около 10-20 см). Чувствителен он и к ионизирующим излучениям, из-за которых снижается прозрачность стекловолокна, то есть увеличивается затухание сигнала. Чувствителен он также к резким перепадам температуры, в результате которых стекловолокно может треснуть. В настоящее время выпускаются оптические кабели из радиационно–стойкого стекла (стоят они, естественно, дороже).
Оптоволоконные кабели чувствительны также к механическим воздействиям (удары, ультразвук) – так называемый микрофонный эффект. Для его уменьшения используют мягкие звукопоглощающие оболочки.
Применяют оптоволоконный кабель только в сетях с топологией «звезда» и «кольцо». Никаких проблем согласования и заземления в данном случае не существует. Кабель обеспечивает идеальную гальваническую развязку компьютеров сети. В будущем этот тип кабеля, вероятно, вытеснит электрические кабели всех типов или, во всяком случае, сильно потеснит их. Запасы меди на планете истощаются, а сырья для производства стекла более чем достаточно.
Существуют два различных типа оптоволоконных кабелей:
- многомодовый, или мультимодовый, кабель, более дешевый, но менее качественный;
- одномодовый кабель, более дорогой, но имеющий лучшие характеристики.
Основные различия между этими типами связаны с разным режимом прохождения световых лучей в кабеле.
В одномодовом кабеле практически все лучи проходят один и тот же путь, в результате чего все они достигают приемника одновременно, и форма сигнала практически не искажается. Одномодовый кабель имеет диаметр центрального волокна около 1,3 мкм и передает свет только с такой же длиной волны (1,3 мкм). Дисперсия и потери сигнала при этом очень незначительны, что позволяет передавать сигналы на значительно большее расстояние, чем в случае применения многомодового кабеля. Для одномодового кабеля применяются лазерные приемопередатчики, использующие свет исключительно с требуемой длиной волны. Такие приемопередатчики пока еще сравнительно дороги и не слишком долговечны. Однако в перспективе одномодовый кабель должен стать основным благодаря своим прекрасным характеристикам [33, c. 82].
В многомодовом кабеле траектории световых лучей имеют заметный разброс, в результате чего форма сигнала на приемном конце кабеля искажается. Центральное волокно имеет диаметр 62,5 мкм, а диаметр внешней оболочки – 125 мкм (это иногда обозначается как 62,5/125). Для передачи используется обычный (не лазерный) светодиод, что снижает стоимость и увеличивает срок службы приемопередатчиков по сравнению с одномодовым кабелем. Длина волны света в многомодовом кабеле равна 0,85 мкм. Допустимая длина кабеля достигает 2-5 км. В настоящее время многомодовый кабель – основной тип оптоволоконного кабеля, так как он дешевле и доступнее.
Задержка распространения сигнала в оптоволоконном кабеле не сильно отличается от задержки в электрических кабелях. Типичная величина задержки для наиболее распространенных кабелей составляет 4-5 нс/м [44].
2.2 Проектная часть
2.2.1 Выбор физической топологии сети ИП Караваева СЦ «Сигма»
Все компьютеры в локальной сети соединены линиями связи. Геометрическое расположение линий связи к узлам сети и физическое подключение узлов к сети называется физической топологией. В зависимости от топологии различают сети: шинной, кольцевой, звездной, иерархической и произвольной структуры.
Различают физические и логические топологии. Логическая и физическая топологии сети независимы друг от друга. Физическая топология - это геометрия построения сети, а логическая топология определяет направления потоков информации между узлами сети и способы передачи данных.
Проектируемая сеть должна объединить три здания, в каждом из которых предполагается создание собственных подсетей. Такая сложная задача предполагает использование наиболее популярной в настоящее время топологии «дерево».
Поскольку деятельность производственного цеха и склада готовой продукции подчинена отделу управления, то для того чтобы не усложнять сеть, наиболее адекватной будет топология «пассивное дерево».
Топология «дерево» – это топология с явно выделенным центром, к которому подключаются все остальные абоненты. Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который таким образом ложится очень большая нагрузка, поэтому ничем другим, кроме сети, он заниматься не может. Понятно, что сетевое оборудование центрального абонента должно быть существенно более сложным, чем оборудование периферийных абонентов. О равноправии абонентов в данном случае говорить не приходится. Как правило, именно центральный компьютер является самым мощным, и именно на него возлагаются все функции по управлению обменом. Никакие конфликты в сети с топологией «иерархическая звезда» в принципе невозможны, так как управление полностью централизовано, конфликтовать нечему [11, c. 149].
Если говорить об устойчивости топологии «дерево» к отказам компьютеров, то выход из строя периферийного компьютера никак не отражается на функционировании оставшейся части сети, зато любой отказ центрального компьютера делает сеть полностью неработоспособной. Поэтому должны приниматься специальные меры по повышению надежности центрального компьютера и его сетевой аппаратуры. Обрыв любого кабеля или короткое замыкание в нем при топологии «дерево» нарушает обмен только с одним компьютером, а все остальные компьютеры могут нормально продолжать работу.
В центре сети с данной топологией помещается не компьютер, а концентратор, или хаб (hub), выполняющий ту же функцию, что и репитер. Он восстанавливает приходящие сигналы и пересылает их в другие линии связи.
К числу других преимуществ использования концентраторов относятся:
- простота изменения или расширения сети: достаточно просто подключить еще один компьютер или концентратор;
- централизованный контроль за работой сети и сетевым трафиком: во многих сетях активные концентраторы наделены диагностическими возможностями, позволяющими определить работоспособность соединения.
Недостатками является то, что при выходе из строя родительского узла, выйдут из строя и все его дочерние узлы.
Такимобразом, физическую топологию сети ИП Караваева СЦ «Сигма» можно представить, как показано на рисунке 13.
Рисунок 13–Физическая топология сети ИП Караваева СЦ «Сигма»
В схеме показаны необходимые компоненты сети: 1 маршрутизатор, 5 коммутаторов, компьютеры на местах и сервер. Интернет поступает в помещение по оптоволоконному кабелю, внутри офиса Интернет раздаётся при помощи витой пары, коммутатор 4 и 5 соединены с помощью коммутатора 3 также на основе витой пары.
2.2.2 Выбор сетевой технологии ИП Караваева СЦ «Сигма»
Сетевая технология определяет топологию и метод доступа к среде передачи данных, кабельную систему или среду передачи данных, формат сетевых кадров тип кодирования сигналов, скорость передачи. В современных вычислительных сетях широкое распространение получили такие технологии или сетевые архитектуры, как: Ethernet, Token-Ring, ArcNet, FDDI. Сравнительный анализ технологий сетей представлен в приложении А.
Сеть Token-Ring предполагает использование разделяемой среды передачи данных, которая образуется объединением всех узлов в кольцо. Сеть Token-Ring имеет звездно-кольцевую топологию (основная кольцевая и звездная дополнительная топология). Для доступа к среде передачи данных используется маркерный метод (детерминированный маркерный метод). Стандарт поддерживает витую пару (экранированную и неэкранированную) и оптоволоконный кабель. Максимальное число узлов на кольце - 260, максимальная длина кольца - 4000 м. Скорость передачи данных до 16 Мбит/с [27].
В качестве топологии сеть ArcNet использует «шину» и «пассивную звезду». Поддерживает экранированную и неэкранированную витую пару и оптоволоконный кабель. В сети ArcNet для доступа к среде передачи данных используется метод передачи полномочий. Сеть ArcNet - это одна из старейших сетей и пользовалась большой популярностью. Среди основных достоинств сети ArcNet можно назвать высокую надежность, низкую стоимость адаптеров и гибкость. Основным недостаткам сети является низкая скорость передачи информации (2,5 Мбит/с). Максимальное количество абонентов - 255. Максимальная длина сети - 6000 метров [37].
Сетевая технология FDDI – стандартизованная спецификация для сетевой архитектуры высокоскоростной передачи данных по оптоволоконным линиям. Скорость передачи – 100 Мбит/с. Эта технология во многом базируется на архитектуре Token-Ring и используется детерминированный маркерный доступ к среде передачи данных. Максимальная протяженность кольца сети – 100 км. Максимальное количество абонентов сети – 500. Сеть FDDI - это очень высоконадежная сеть, которая создается на основе двух оптоволоконных колец, образующих основной и резервный пути передачи данных между узлами [50, c. 107].
В настоящее время сетевая архитектура IEEE802.3/Ethernet наиболее популярна в мире. Популярность обеспечивается простыми, надежными и недорогими технологиями.
Стандарт IEEE802.3 в зависимости от типа среды передачи данных имеет модификации:
- 10BASE5 (толстый коаксиальный кабель) - обеспечивает скорость передачи данных 10 Мбит/с и длину сегмента до 500м;
- 10BASE2 (тонкий коаксиальный кабель) - обеспечивает скорость передачи данных 10 Мбит/с и длину сегмента до 200м;
- 10BASE-T (неэкранированная витая пара) - позволяет создавать сеть по звездной топологии. Расстояние от концентратора до конечного узла до 100м. Общее количество узлов не должно превышать 1024;
- 10BASE-F (оптоволоконный кабель) - позволяет создавать сеть по звездной топологии. Расстояние от концентратора до конечного узла до 2000м.
В развитие технологии Ethernet созданы высокоскоростные варианты: IEEE802.3u/Fast Ethernet и IEEE802.3z/Gigabit Ethernet.
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 [25].
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.
Для сети предприятия была выбрана топология - Fast Ethernet (IEEE 802.3u) со скоростью передачи 100 Мбит/с, т.к. она обладает следующими достоинствами: высокая пропускная способности сегментов сети; метод случайного доступа Ethernet; звездообразная топология сети и поддержка традиционных сред передачи данных - витой пары и оптоволоконного кабеля.
Тип кабельной системы: 100Base-TX для двухпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTP категории 5.
2.2.3 Выбор архитектуры локальной сети ИП Караваева СЦ «Сигма»
Архитектура сети определяет основные элементы сети, характеризует ее общую логическую организацию, техническое обеспечение, программное обеспечение, описывает методы кодирования. Архитектура также определяет принципы функционирования и интерфейс пользователя.
Существует три вида архитектур:
- архитектура терминал – главный компьютер;
- одноранговая архитектура;
- архитектура клиент – сервер.
Архитектура терминал – главный компьютер (terminal – host computer architecture) – это концепция информационной сети, в которой вся обработка данных осуществляется одним или группой главных компьютеров.
Рассматриваемая архитектура предполагает два типа оборудования:
- Главный компьютер, где осуществляется управление сетью, хранение и обработка данных.
- Терминалы, предназначенные для передачи главному компьютеру команд на организацию сеансов и выполнения заданий, ввода данных для выполнения заданий и получения результатов.
Главный компьютерчерез мультиплексоры передачи данных (МПД) взаимодействуют с терминалами, как представлено на рисунке 14.
Рисунок 14 – Архитектура терминал – главный компьютер
Классический пример архитектуры сети с главными компьютерами – системная сетевая архитектура (System Network Architecture – SNA).
Одноранговая архитектура (peer-to-peer architecture) – это концепция информационной сети, в которой ее ресурсы рассредоточены по всем системам. Данная архитектура характеризуется тем, что в ней все системы равноправны. Принцип организации одноранговой сети показан на рисунке 15.
Рисунок 15 – Одноранговая архитектура
К одноранговым сетям относятся малые сети, где любая рабочая станция может выполнять одновременно функции файлового сервера и рабочей станции. В одноранговых ЛВС дисковое пространство и файлы на любом компьютере могут быть общими. Чтобы ресурс стал общим, его необходимо отдать в общее пользование, используя службы удаленного доступа сетевых одноранговых операционных систем. В зависимости от того, как будет установлена защита данных, другие пользователи смогут пользоваться файлами сразу же после их создания. Одноранговые ЛВСдостаточно хороши только для небольших рабочих групп [12, c. 237].
Одноранговые ЛВС являются наиболее легким и дешевым типом сетей для установки. Они на компьютере требуют, кроме сетевой карты и сетевого носителя, только операционной системы. При соединении компьютеров, пользователи могут предоставлять ресурсы и информацию в совместное пользование.
Одноранговые сети имеют следующие преимущества:
- они легки в установке и настройке;
- отдельные ПК не зависят от выделенного сервера;
- пользователи в состоянии контролировать свои ресурсы;
- малая стоимость и легкая эксплуатация;
- минимум оборудования и программного обеспечения;
- нет необходимости в администраторе;
- хорошо подходят для сетей с количеством пользователей, не превышающим десяти.
Проблемой одноранговой архитектуры является ситуация, когда компьютеры отключаются от сети. В этих случаях из сети исчезают виды сервиса, которые они предоставляли. Сетевую безопасность одновременно можно применить только к одному ресурсу, и пользователь должен помнить столько паролей, сколько сетевых ресурсов. При получении доступа к разделяемому ресурсу ощущается падение производительности компьютера. Существенным недостатком одноранговых сетей является отсутствие централизованного администрирования.
Использование одноранговой архитектуры не исключает применения в той же сети также архитектуры «терминал – главный компьютер» или архитектуры «клиент – сервер».
Архитектура клиент – сервер (client-server architecture) – это концепция информационной сети, в которой основная часть ее ресурсов сосредоточена в серверах, обслуживающих своих клиентов, как показано на рисунке 16. Рассматриваемая архитектура определяет два типа компонентов: серверы и клиенты.
Сервер - это объект, предоставляющий сервис другим объектам сети по их запросам. Сервис – это процесс обслуживания клиентов.
Рисунок 16 – Архитектура «клиент-сервер»
Сервер работает по заданиям клиентов и управляет выполнением их заданий. После выполнения каждого задания сервер посылает полученные результаты клиенту, пославшему это задание.
Сервисная функция в архитектуре клиент – сервер описывается комплексом прикладных программ, в соответствии с которым выполняются разнообразные прикладные процессы.
Процесс, который вызывает сервисную функцию с помощью определенных операций, называется клиентом. Им может быть программа или пользователь.
Сети на базе серверов имеют лучшие характеристики и повышенную надежность. Сервер владеет главными ресурсами сети, к которым обращаются остальные рабочие станции.
В современной клиент – серверной архитектуре выделяется четыре группы объектов: клиенты, серверы, данные и сетевые службы. Клиенты располагаются в системах на рабочих местах пользователей. Данные в основном хранятся в серверах. Сетевые службы являются совместно используемыми серверами и данными. Кроме того службы управляют процедурами обработки данных [24].
Сети клиент – серверной архитектуры имеют следующие преимущества:
- позволяют организовывать сети с большим количеством рабочих станций;
- обеспечивают централизованное управление учетными записями пользователей, безопасностью и доступом, что упрощает сетевое администрирование;
- эффективный доступ к сетевым ресурсам;
- пользователю нужен один пароль для входа в сеть и для получения доступа ко всем ресурсам, на которые распространяются права пользователя.
Наряду с преимуществами сети клиент – серверной архитектуры имеют и ряд недостатков:
- неисправность сервера может сделать сеть неработоспособной, как минимум потерю сетевых ресурсов;
- требуют квалифицированного персонала для администрирования;
- имеют более высокую стоимость сетей и сетевого оборудования.
Выбор архитектуры сети зависит от назначения сети, количества рабочих станций и от выполняемых на ней действий.
Следует выбрать одноранговую сеть, если:
- количество пользователей не превышает десяти;
- все машины находятся близко друг от друга;
- имеют место небольшие финансовые возможности;
- нет необходимости в специализированном сервере, таком как сервер БД, факс-сервер или какой-либо другой;
- нет возможности или необходимости в централизованном администрировании.
Следует выбрать клиент серверную сеть, если:
- количество пользователей превышает десяти;
- требуется централизованное управление, безопасность, управление ресурсами или резервное копирование;
- необходим специализированный сервер;
- нужен доступ к глобальной сети;
- требуется разделять ресурсы на уровне пользователей.
В проектируемой сети объединяется 25 компьютеров, размещенных в трех отдельных зданиях. При этом предполагается иерархическое построение сети на основе топологии «дерево», а значит, сеть должна быть построена по архитектуре «клиент-сервер».
Данное предприятие находится в процессе становления и развития и поэтому первоначально предполагается создание одного управляющего сервера, который одновременно будет выполнять роль и файлового сервера.
Технические характеристики сервера управления сети отображены в таблице 1.
Таблица 1 – Технические характеристики сервера управления
| Комплектующие | Расшифровка |
| Базовая конфигурация | Team Server P4000ST |
| Форм-фактор | Пьедестал 4U, установка в стойку не поддерживается |
| Процессоры | Intel Core i3 7-го поколения |
| Чипсет | Intel C236 chipset (S1200SPL) |
| Оперативная память | модули памяти DDR4 с пропускной способностью до 2 400 млн транзакций в секунду: 4 штуки по 16 Гбайт – 64 Гб |
| Дисковая подсистема | 4 накопителей Non-Hot Plug 3,5" LFF SATA HDD с фиксированной установкой. Установленные накопители: 4 x WD 2TB 6G SATA 7.2K rpm LFF (3.5-inch) |
| Оптические накопители | LG SATA DVD-RW JackBlack Optical |
| Сетевой контроллер | Intel Ethernet Controller I210, 2 порта 1Gb Ethernet RJ-45 |
| Интерфейсы | передней панели: 2 порта USB 3.0 На задней панели: 2 порта USB 3.0, 2 порта USB 2.0, Видео-разъем DB-15, 2 порта GbE RJ-45, порт управления RJ-45 (опция) Внутренние порты: Micro SD Slot, порт USB 3.0, порт USB 2.0 |
| Видеоконтроллер | Интегрированный 2D-видеоконтроллер, 16MB DDR3 Memory (BMC Video) |
| Размеры (Д xШx В),мм | Высота 43.8 см, ширина 17.3 см, глубина 56.0 см |
| Блок питания | 1 блок питания 365W с фиксированной установкой |
Для функционирования серверов сети выбрана операционная система Windows Server 2016. Windows Server 2016 – серверная операционная система корпорации Microsoft, выпущенная 29 сентября 2016 года [38]. В основу Windows Server 2016 положена операционная система Windows Server 2012.
В Windows Server 2016 добавлены новые функции, а также усовершенствованы многие возможности базовой ОС Windows Server 2012. Среди них следует отметить работу с сетью, расширенные функции безопасности, удаленный доступ к приложениям, централизованное управление ролями сервера, средства мониторинга производительности и надежности, отказоустойчивость кластеров, развертывание и файловую систему. Во время установки Windows Server 2016, начиная со второй бета-версии, появилась возможность выбора только тех служб, которые необходимы для роли сервера DHCP, сервера DNS, файлового сервера или контроллера домена. При этом обеспечивается необходимый минимум основных функций сервера и не устанавливаются ненужные службы и приложения. В случае установки основных компонентов сервера поддерживается полнофункциональный режим операционной системы, выполняющей одну из заданных ролей; однако она не включает в себя графический интерфейс пользователя. Данная операционная система достаточно проста в управлении и быстро осваивается системными администраторами.
2.2.4 Выбор структуры сети ИП Караваева СЦ «Сигма»
Логическая структуризация сети необходима при построении сетей средних и крупных размеров. Деление сети на логические сегменты повышает производительность, надежность, гибкость построения и управляемость сети. Для логической структуризации сети применяются мосты и их современные преемники — коммутаторы и маршрутизаторы. Первые два типа устройств позволяют разделить сеть на логические сегменты с помощью минимума средств — только на основе протоколов канального уровня. Кроме того, эти устройства не требуют конфигурирования. Логические сегменты, построенные на основе коммутаторов, являются строительными элементами более крупных сетей. Коммутаторы — наиболее быстродействующие современные коммуникационные устройства, они позволяют соединять высокоскоростные сегменты без блокирования (уменьшения пропускной способности) межсегментного трафика. Применение коммутаторов позволяет сетевым адаптерам использовать полнодуплексный режим работы протоколов локальных сетей (Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, FDDI).
Под структурой сети понимается способ разделения сети на части (сегменты), а также способ соединения этих сегментов между собой [1, c. 23]. Сеть предприятия может включать в себя рабочие группы компьютеров, сети подразделений, опорные сети, средства связи с другими сетями.
В этом режиме отсутствует этап доступа к разделяемой среде, а общая скорость передачи данных удваивается. Использование общей разделяемой среды приемлемо только для сети, состоящей из 5-10 компьютеров.
При построении сети исследуемого предприятия, состоящей из 25 рабочих станций, использование стандартных технологий на разделяемых средах передачи данных приводит к экономичным и эффективным решениям. Во всяком случае, это утверждение справедливо для очень большого числа сегодняшних сетей, даже тех, в которых передаются большие объемы мультимедийной информации, - появление высокоскоростных технологий со скоростями обмена 100 и 1000 Мбит/с решает проблему качества транспортного обслуживания таких сетей.
Эффективность разделяемой среды для проектируемой сети проявляется в первую очередь в следующих свойствах:
- простой топологии сети, допускающей легкое наращивание числа узлов (в небольших пределах);
- отсутствии потерь из-за переполнения буферов коммуникационных устройств;
- простоте протоколов, обеспечившей низкую стоимость сетевых адаптеров, повторителей и концентраторов.
Рассматриваемая организация занимает три одноэтажных здания. Сеть состоит из четырех групп. В этом случае структуру сети можно отобразить, таким образом, как показано на рисунке 17.
Рисунок 17 – Структура сети ИП Караваева СЦ «Сигма»
В соответствии с выбранной структурой систему расположения компьютеров и протяжку соединительных кабелей каждом здании можно отобразить, как показано на рисунке 18, 19 и 20.
Рисунок 18 – Схема-структура подключения оборудования сети в здании управления
Подключения компьютеров в помещениях 7, 9 и 10 с соответствующими коммутаторами осуществляется за счет наличия подвесного потолка в коридоре здания управления.
Рисунок 19 – Схема-структура подключения оборудования сети в здании склада
Подключения компьютеров в помещении 1 с соответствующим коммутатором осуществляется за счет наличия подвесного потолка в коридоре офиса склада готовой продукции.
Рисунок 20 – Схема-структура подключения оборудования сети в здании цеха
Прокладка сетевого кабеля к коммутатору в помещении 4 и к компьютеру в помещении 1 осуществляется за счет создания фальш-пола в данном помещении.
2.2.5 Выбор сетевых устройств и средств коммуникаций
Коммутаторы и маршрутизатор для ЛВС были выбраны фирмы D-Link, которая зарекомендовала себя с самой лучшей стороны и является одним из наиболее качественных производителей продуктов данного типа на мировом рынке.
Данные коммутаторы обеспечат надежное соединение всех компьютеров в локальную сеть по выбранной топологии «пассивное дерево».
В качестве основного маршрутизатора оптимальным для данной сети является межсетевой экран D-Link DFL-870, представленный на рисунке 21.
Рисунок 21 – Межсетевой экран D-Link DFL-870
Межсетевой экран нового поколения NetDefend UTM DFL-870 представляет собой высокопроизводительное решение, обеспечивающее всестороннюю защиту сетей предприятий от разнообразных угроз, таких как вирусные атаки, несанкционированный доступ и вредоносный трафик. DFL-870 также позволяет решать задачи управления, мониторинга и обслуживания безопасной сетевой инфраструктуры в распределенных корпоративных сетях. Данный межсетевой экран оснащен шестью настраиваемыми портами 10/100/1000 Мбит/с, двумя портами USB 2.0, консольным портом с разъемом mini-USB и выполнен в металлическом корпусе с возможностью установки в 19-дюймовую стойку.
DFL-870 обеспечивает полный набор расширенных функций безопасности для защиты, управления и мониторинга сети. Данные функции включают удаленное управление, политики управления полосой пропускания, черные/белые списки URL, политики доступа и SNMP. DFL-870 также поддерживает такие функции, как уведомление по электронной почте, системный журнал и сбор статистики в режиме реального времени, которые позволяют отслеживать состояние сети. Помимо этого, применение функций резервирования канала WAN и балансировки нагрузки позволяет обеспечить бесперебойную работу сети и оптимизировать производительность системы.
DFL-870 оснащен системой обнаружения и предотвращения вторжений (IDP/IPS), антивирусом, функциями фильтрации Web-содержимого и управления приложениями для проверки и защиты содержимого на седьмом уровне модели OSI. Базы данных сервисов IPS, антивируса и URL поддерживаются в актуальном состоянии благодаря их регулярному обновлению, а за счет аппаратного ускорителя увеличивается пропускная способность сервисов. Все это обеспечивает эффективную защиту сети от вторжений, вирусов и вредоносных кодов, а также необходимые средства управления доступом сотрудников предприятия к сети Интернет. Компания D-Link предлагает дополнительную подписку на сервисы UTM, которая обеспечит актуальность баз данных межсетевого экрана.
DFL-870 обеспечивает высокоэффективное предотвращение известных атак и атак zero-day на основе технологии компонентных сигнатур IPS. База данных IPS содержит информацию об атаках и вторжениях, собранную на публичных сайтах (например, National Vulnerability Database и Bugtrax). DFL-870 постоянно создает и оптимизирует с помощью D-Link Auto-Signature Sensor System сигнатуры NetDefend, которые обеспечивают высокую точность обнаружения при минимальном количестве ошибочных срабатываний.
Фильтрация Web-содержимого помогает администраторам управлять доступом сотрудников к сети Интернет и отслеживать их активность в сети. DFL-870 поддерживает несколько серверов глобальных индексов с миллионами URL-адресов и поступающими в режиме реального времени данными о Web-сайтах, что способствует увеличению производительности и обеспечению максимальной доступности сервиса. В данном межсетевом экране используется детализированная настройка политик, а также применяются черные/белые списки, которые позволяют запретить или разрешить доступ к Web-сайтам определенного типа для пользователей, интерфейсов и IP-сетей. DFL-870 также позволяет обходить потенциально опасные объекты, такие как Java-апплеты, объекты JavaScript, VBScript, ActiveX и файлы cookie, анализируя HTTP/HTTPS-трафик. Поддержка механизма SafeSearch Enforcement3 позволяет межсетевому экрану исключить неприемлемое содержимое из результатов, выдаваемых поисковой системой, в том случае если конечный пользователь не использует режим безопасного поиска при выполнении запроса.
Использование функции управления приложениями позволяет межсетевому экрану пропускать трафик только определенного типа для заданных приложений и повысить, таким образом, безопасность сети. Благодаря этой функции DFL-870 формирует трафик, приоритизируя его или применяя соответствующие политики, и более эффективно управляет полосой пропускания. Используя функцию инспектирования пакетов и базу данных сигнатур приложений на основе шаблонов, DFL-870 позволяет контролировать пользовательский контент.
DFL-870 оснащен встроенным клиентом и сервером VPN и поддерживает протоколы IPSec, PPTP, L2TP и SSL, что позволяет осуществлять подключение удаленных пользователей и филиалов к головному офису через зашифрованные виртуальные каналы. Благодаря поддержке аппаратных модулей VPN межсетвой экран позволяет управлять большим количеством конфигураций VPN.
DFL-870 позволяет выполнять потоковое антивирусное сканирование файлов любого размера с использованием сигнатур от Kaspersky Labs без сохранения входящих файлов в кэш. Данный метод сканирования не только увеличивает производительность проверки, но и сокращает так называемые «узкие места» в сети. Основные технические характеристики DFL-870 представлены в приложении Б.
Для выбора коммутатора 1 и 2 наиболее подходящей моделью является D-Link DGS-1016C, изображенный на рисунке 22.
Рисунок 22 – Коммутатор D-Link DGS-1016C
Данного 16 портового коммутатора вполне достаточно для рассматриваемых сегментов сети, а запас на расширение сети превышает 30 процентов.
Коммутатор D-Link DGS-1016C представляет собой неуправляемый коммутатор с 16 интерфейсами 10/100/1000 Мбит/c, и представляет собой недорогое решение для сетей SOHO и предприятий малого и среднего бизнеса (SMB). Коммутатор поддерживает функцию Plug-and-play, которая обеспечивает простую установку, и предоставляет широкую полосу пропускания. [14].
Коммутатор DGS-1016C поддерживает технологию Plug-and-play, позволяющую подключать к нему устройства без произведения дополнительных настроек. Благодаря поддержке Plug-and-play процесс создания локальной сети значительно упрощается, и в своей домашней сети или сети офиса Вы можете совместно использовать файлы, музыку и видео или запускать многопользовательские сетевые приложения. Управление потоком 802.3x на каждом порту минимизирует потерю пакетов при переполнении входящего буфера порта, что обеспечивает надежное соединение всех подключенных устройств. Коммутатор DGS-1016С использует стандарт 802.3az Energy Efficient Ethernet, обеспечивающий автоматическое сохранение электроэнергии и снижение тепловыделения без влияния на производительность и функциональные характеристики. Если подключенный к порту коммутатора компьютер выключен, или передача данных не выполняется, то порт автоматически перейдет в спящий режим, существенно снижая потребляемую энергию. Кроме того, коммутатор определяет длину подключаемых к портам Ethernet-кабелей и регулирует соответствующим образом энергопотребление на этих портах, используя лишь необходимое количество энергии. Обе эти функции работают вместе для автоматического сохранения энергии.
В качестве коммутаторов 4 и 5 наиболее подходящей моделью является коммутатор D-Link DGS-1008MP, представленный на рисунке 23.
Рисунок 23 – Коммутатор D-Link DGS-1008MP
Коммутатор D-Link DGS-1008MP с 8 портами 10/100/1000Base-T с поддержкой PoE является идеальным решением для малого бизнеса, позволяющим пользователям легко подключать и подавать питание через Ethernet-кабели на такие устройства, как PoE-совместимые беспроводные точки доступа, IP-камеры или IP-телефоны. Коммутатор также позволяет подключать к сети дополнительные Ethernet-устройства, например, компьютеры, принтеры и сетевые хранилища данных (NAS). Разработанный специально для малого бизнеса, этот монтируемый в стойку коммутатор с поддержкой РоЕ работает бесшумно, что позволяет поместить его практически в любой комнате или офисе.
8 портов DGS-1008MP поддерживают стандарт IEEE 802.3at PoE. Каждый порт PoE подает питание мощностью до 30 Вт при общем бюджете коммутатора 140 Вт, что позволяет пользователям подключать к DGS-1008MP устройства, совместимые со стандартом 802.3at. Это позволяет размещать оборудование в труднодоступных местах вне зависимости от расположения электрических розеток и минимизировать прокладку кабеля. Если устройство не поддерживает технологию PoE, то его можно подключить к коммутатору DGS-1008MP при помощи PoE-адаптера D-Link DPE-301GS.
Установка коммутатора выполняется быстро и легко, так как он не требует настройки. Поддержка автоматического определения полярности MDI/MDIX на всех портах исключает необходимость использования кроссовых кабелей при подключении к другому коммутатору или концентратору. Функция автосогласования на каждом порту позволяет определить скорость подключения к сетевому устройству (10, 100 или 1000 Мбит/с) и выполнить интеллектуальную настройку для получения оптимальной совместимости и производительности. Сочетая в себе преимущества использования технологии PoE, высокую производительность и простоту эксплуатации, DGS-1008MP станет отличным выбором для подключения PoE-совместимых устройств к сети предприятия малого бизнеса.
Благодаря поддержке технологии Plug-and-play коммутатор не требует настройки, таким образом, установка выполняется легко и просто. Коммутатор позволяет подключить несколько компьютеров, получить совместный доступ к файлам, музыке и видео или поучаствовать в онлайн-играх с несколькими игроками.
Стильный дизайн и компактные размеры корпуса позволяют разместить коммутатор практически в любом месте. Коммутатор оснащен пассивной системой охлаждения, благодаря которой он работает бесшумно. При этом DGS-1008MP сохраняет эффективность работы, позволяя смотреть потоковое видео без задержек или просматривать Web-страницы.
Коммутатор DGS-1008MP поддерживает как технологию D-Link Green 3.0, так и стандарт IEEE 802.3az Energy Efficient Ethernet (EEE), что обеспечивает сокращение эксплуатационных расходов без влияния на производительность и функциональные характеристики. Используя технологию D-Link Green, коммутатор определяет статус соединения и обеспечивает автоматическое отключение питания неактивных портов. Кроме того, DGS-1008MP определяет длину подключаемых к портам Ethernet-кабелей и регулирует соответствующим образом энергопотребление на этих портах, используя лишь необходимое количество энергии.
Предлагаемого коммутатора вполне достаточно для подсети склада и производственного цеха, т.к. расширение сети там маловероятно в силу производственных потребностей и отсутствия дополнительных помещений.
Для соединительного коммутатора 3 вполне подойдет модель D-Link DES-1018MP, изображенная на рисунке 24.
Рисунок 24 – Коммутатор D-Link DES-1018MP
Коммутатор DES-1018MP обеспечивает соединение сетевых устройств на расстоянии до 200 метров со скоростью 1000 Мбит/с.
Выбор кабеля - витая пара категории 5. Тип кабеля для передачи сигналов, состоящий из четырёх витых пар. Этот тип используется в структурированных кабельных системах для компьютерных сетей, таких как Fast Ethernet. Он также используется для телефонии и передачи видео. Кабель терминируется модульным разъемом RJ45 или на патч-панели. Большинство кабелей 5-й категории является неэкранированным. Для борьбы с помехами используют только свойства витой пары при передаче дифференциальных сигналов. Витая пара категории 5 подходит для реализации дипломного проекта, поскольку но может работать со скоростью 100Мб/с на расстоянии достаточном для данной задачи. Кабель лучшее соотношение цена-качество.
Кабель каналы 60х40 предназначенные для прокладки в них скрытым и открытым способами по сгораемым и несгораемым поверхностям как внутри помещений, так и на открытом воздухе электрических, телефонных, компьютерных и телевизионных сетей, работающих при электрическом напряжении постоянного или переменного тока величиной не более 1000 вольт. Размер короба 60х40 подходит под самый большой объём кабелей, которые будут использоваться.
Кронштейн настенный, 19", 6U, поворот, Г=350мм. На них будет закреплено активное сетевое оборудование.
3 Технико-экономическое обоснование разработки ЛВС
3.1 Определение затрат на создание и освоение системы ЛВС ИП Караваева СЦ «Сигма»
Целью данного раздела является обоснование затрат на разработку и внедрения локальной сети и обоснование эффективности предлагаемых в проекте инвестиционных мероприятий. Внедрение компьютерных сетей имеют не только экономическое значение, но и обладает социальными результатами. Наиболее важными из них являются:
- уменьшение доли физического труда, повышение его безопасности с конечной целью ликвидации участия человека в опасных и вредных производствах;
- повышение творческого труда, что в первую очередь для рабочих означает повышение их социального статуса за счёт роста интеллектуального уровня их труда;
- ускорение процесса «вхождения» руководителя в систему управления за счёт лучшей информированности о состоянии вверенного подразделения;
- повышение степени доверия к информации, используемой для принятия решения и повышение ответственности за принимаемые решения;
- повышение заинтересованности в результатах труда в связи с получением более объективных оценок его количества и качества;
- cпособность выполнять параллельные вычисления;
- высокая отказоустойчивость, т.е. способность исправно функционировать при отказах составляющих ее элементов;
- использование вычислительных сетей, которые распределены территориально, то есть использование территориально отдаленных рабочих мест. Задача раздела определить затраты связанные с разработкой и внедрением локальной вычислительной сети.
Для обоснования затрат связанных с созданием и внедрением локальной вычислительной сети определяются по фактическим затратам базового предприятия следующие значения: часовая дневная или месячная заработная плата специалиста IT отдела, доля накладных расходов организации и время на разработку и внедрение локально вычислительной сети.
3.1.1 Затраты на проектирование локальной вычислительной сети
На разработку и внедрение проекта предусматривается выполнение следующих стадий разработки:
- техническое задание (Тз);
- эскизный проект;
- технический проект;
- рабочий проект;
- внедрение.
Обоснование трудоемкости по проекту рассчитывается человека дня в дипломном проекте принимается пяти дневная рабочая неделя с продолжительностью рабочего дня 8 часов, 12 минут.
Наименование комплекса задач определены классификатором подсистем [65, п.1.5, с.4]: управление материально-техническим снабжением, управления сбытом продукции, управления комплектации, управление экспортными и импортными поставками.
Количество разновидностей форм входной информации от 4.
Количество форм выходной информации 11.
Сложность алгоритма – 1 [65. п.1.6.4 стр 5].
Для выполнения поставленной задачи необходимо определить уровень новизны и сложности проекта и составить штатное расписание проектной группы. Исходя из справочно-нормативной литературы, разработку локальной сети можно отнести к 3 категории сложности и к группе новизны «Б» – конструирование, требующее экспериментальной проверки всех составных частей или технических решений и их взаимодействия в заданных параметрах [65. п.1.6.3, с.5].
Трудоемкость разработки локальной вычислительной сети представлена в таблице 2.
Таблица 2 – Определение затрат времени по стадиям разработки проекта
| Стадия разработки | Затрата времени | Поправочный коэффициент | Затраты времени с учетом поправочного коэффициента | |||
| значение человека дней | основные | значения | основные | |||
| 1.Разработка Тз | 76 | [65.с21.табл. 4.1 норма 2.В] | ||||
| 1.1 Постановка Задачи | 0,65 | [65.с21.табл. 4.1 примечание] | 49,4 | |||
| 2. Разработка эскизного проекта |
| |||||
| 2.1 Затраты времени разработчика на постановку задачи | 79 | [65.с21.табл. 4.2 норма 2.В] | 0,7 | [65.с21.табл. 4.2 примечание] | 70,7 | |
| 3. Разработка техно-рабочего проекта | 88 | |||||
| 3.1 Разработка технического проекта. | [65.с26.табл. 4.5 норма 9] | 0,44 | 38,72 | |||
| 3.1.1 Затраты времени разработчика постановки задачи | 0,44 | 38,72 | ||||
| 3.2 Разработка рабочего проекта | 50 | |||||
| 3.2.1. Затраты времени разработчика постановки задачи | [65.с52.табл. 4.31 норма 9] | 0,49 | 24,5 | |||
Продолжение таблицы 2
| 4.Внедрение | |||||
| 4.1. Затраты времени разработчика постановки задачи | 44 | [65.с78.табл. 4.57 норма 9] | 0,97 | 42,68 | |
| Итог: | 264,72 от этого 20% = 53 | ||||
При разработке проектируемой сети используются типовые проектные решения. Трудоемкость полученная применяется с коэффициентом 0,2.
Трудоемкость в часах 65·8 = 520.
Расчет затрат на разработку проекта проводится методом калькуляции затрат, в основу которого положенная трудоемкость и заработная плата разработчиков.
Трудоемкость разработки проекта Т рассчитывается по формуле (2):
Т = То + Ти + Ттоп + Тотл + Тд (час), (2)
где То – затраты труда на описание задачи;
Ти – затраты труда на исследование структуры предприятия;
Ттоп – затраты труда на разработку топологии сети;
Тотл – затраты труда на отладку системы ЛВС на ЭВМ;
Тд – затраты труда на подготовку документации по задаче.
Данные о затратах на проектирование ЛВС и реализацию спроектированного комплекса в организации представлены в таблице 3.
Таблица 3 – Трудоемкость и зарплата разработчиков ЛВС
| Наименование этапов разработки ЛВС | Условные обозначения | Фактическая трудоемкость (чел/час) | Почасовая тарифная ставка (руб.) | Сумма зарплаты |
| Описание задания ЛВС | То | 80 | 140,00 | 11200,00 |
Продолжение таблицы 3
| Изучение структуры предприятия | Ти | 89 | 140,00 | 12460,00 |
| Разработка топологии сети | Та | 90 | 140,00 | 12600,00 |
| Отладка системы ЛВС | Тотл | 100 | 140,00 | 14000,00 |
| Оформление документации | Тд | 65 | 140,00 | 9100,00 |
| Всего: | Т | 424 | 140,00 | 59360,00 |
Таким образом, полученную трудоемкость по этапам разработки проекта необходимо подставить в формулу 1, чел./ч.:
Т = 520 чел/час.
Основной фонд заработной платы разработчиков определяется по формуле (3):
Зпл = Т * Ч , руб (3)
где Т – общая (поэтапная) трудоемкость разработки ЛВС, чел./ч.
Ч – почасовая тарифная ставка специалиста, руб.
3.1.2 Затраты на основные средства
К основным средствам относятся: оборудование, устройства, приборы и другие технические средства с помощью которых проектируется локальная вычислительная сеть. Главный признак основных средств, возвращение их стоимости пользователю в течение нескольких лет (срока полезного использования).
Стоимость затрат на внедрение будет складываться из стоимости активного и пассивного сетевого оборудования, необходимого для реализации локальной вычислительной сети и затрат на монтажные работы.
Рассмотрим затраты на основные средства при разработке и внедрении локальной сети ИП Караваева СЦ «Сигма». Общее количество пользователей 25, которые одновременно смогут работать, пользоваться ресурсами сети Интернет, распечатывать документы. Кроме того, использование в сети одного сервера.
В таблице 4 представлены исходные данные, предоставленные бухгалтерией ИП Караваева СЦ «Сигма».
Таблица 4 – Исходные данные
| Статьи затрат | Условные обозначения | Единицы измерения | Нормативные обозначения |
| Тарифная ставка сисадмина | З сист | руб/мес. | 25000 |
| Тарифная ставка обслуживающего персонала | Зперс | руб/час. | 600 |
| Тариф на электроэнергию | Т эл/эн | руб | 4 |
| Мощность модема, принтера и т.д. | WЭВМ | Вт /час | 400 |
| Стоимость сетевого оборудования | Стз | руб. | 184628,00 |
| Стоимость программного обеспечения | Спо | руб. | 54000,00 |
| Амортизационные отчисления | Ааморт | % | 25,0 |
| Мощность компьютера, принтера, сервера | WЭВМ | Вт /час | 400 |
| Норма дополнительной зарплаты | Нд | % | 12 |
| Социальные отчисления (ЕСН) | Нсоц | % | 30 |
| Накладные затраты | Ннакл | % | 15,0 |
| НДС | Нпдв | % | 18,0 |
| Рентабельность | Р | % | 25,0 |
| Суммарная мощность оборудования ЛВС | WЛВС | кВт/час | 7,5 |
| Норма амортизационных отчислений на ЛВС | НаПЗ | % | 4 |
| Отчисление на содержание и ремонт ЛВС | Нр | % | 10 |
В таблице 5 приведена стоимость приобретаемого программного обеспечения, а в таблице 6 приведен расчет затрат на приобретение основного оборудования. Стоимость монтажа ЛВС и услуг приведена в таблице 7.
Таблица 5 – Стоимость программного обеспечения
| Программное обеспечение | Цена (руб) | Кол-во | Стоимость (руб) |
| Windows Server 2016 | 54000,00 | 1 | 54000,00 |
| Всего: | 54000,00 | ||
Таблица 6 – Расчет затрат на приобретение оборудования
| Наименование оборудования | Количество шт. | Цена за ед., руб. | Сумма, руб. |
| Сервер управления | 1 | 85600,00 | 85360,00 |
| Межсетевой экран D-Link DFL-870 | 1 | 53871,00 | 53871,00 |
| Коммутатор D-Link DGS-1016c | 2 | 3419,00 | 6838,00 |
| Коммутатор D-Link DGS-1008MP | 2 | 6419,00 | 12838,00 |
| Коммутатор D-Link DES-1018MP | 1 | 13173,00 | 13173,00 |
| FTP 4 пары solid кат. 5e, PCnet, (бухта 305 м.) | 4 | 2260,00 | 9040,00 |
| Патч-корд UTP, Категория 5е, 2 метра | 70 | 60,00 | 4200,00 |
| Короб 40*40мм., с крышкой (2м) U060806020 | 340 | 26,00 | 8840,00 |
| Розетка внешн., Категория 5е1xRJ-45 UTP | 25 | 100,00 | 2500,00 |
| Итого: | 184628,00 | ||
Таблица 7 – Стоимость монтажа и услуг
| Наименование | Количество | Цена за ед., руб. | Сумма, руб. |
| Прокладка кабеля в коробе | 340 | 20,0 | 6800,00 |
| Установка и подключение внешней розетки RJ45 настенный монтаж | 25 | 60,0 | 1500,00 |
| Наладка рабочей станции | 25 | 100,0 | 2500,00 |
| Наладка сервера | 1 | 3000,00 | 3000,00 |
| Сопровождение сети (за 1 мес.): Рабочие станции Сервер | 25 1 | 100,0 3000,00 | 2500,00 3000,00 |
| Итого: | 19300,00 | ||
3.2 Определение затрат на эксплуатацию ЛВС ИП Караваева СЦ «Сигма»
Зарплата обслуживающего персонала рассчитывается по формуле (4):
Зо = Чпер · То · Тст./час · (1 + 
) · (1 + 
), (4)
где Чпер. – численность обслуживающего персонала, лиц – 1 человек;
То – время обслуживания системы ЛВС, часов – 60 часов/год;
Т ст/час – почасовая тарифная ставка обслуживающего персонала, руб. 600,0 руб.;
Нд – норматив дополнительной зарплаты, 12%
Нсоц – норматив отчислений на социальные мероприятия, 30,2%.
Время обслуживания ЛВС рассчитаем по формуле (5):
То= Ч раб. мес · Ч раб. мес/год (5)
То= (5·12)= 60 час/год.
Численность обслуживающего персонала составляет 1 человек, поэтому зарплата обслуживающего персонала составит:
Зо=1·60·600,0·1,12·1,302=52496,64 руб.
Амортизационные отчисления А на использование ЛВС рассчитываются по формуле (6):
А = К з/лвс · 
+Слвс·Нанм (6)
где К з/лвс – стоимость технических средств ЛВС, руб. – 184628,00 руб;
На – норма амортизационных отчислений – 4% (см. таблицу 4);
Слвс – себестоимость создания сети – 18462,80 руб. (см. таблицу 6);
Нанм – норма годовой амортизации на нематериальные активы (15%).
Для проектируемого варианта амортизационные отчисления составляют:
А = 184628,00 ·4/100 + 18462,80 · 15/100 = 10154,54 руб.
Расчет затрат на электроэнергию будет производиться только для добавленного активного сетевого оборудования.
Затраты на использованную активным сетевым оборудованием электроэнергию рассчитываются по формуле (7):
Зэл/эн = Wлвс · Тлвс · Тэл/эн (7)
где Wлвс – суммарная мощность оборудования ЛВС, кВт/ч – 1,2 кВт/час.
Тлвс – время работы рабочих станций ЛВС за год; часов – 1 смена.
Тэл/эн – стоимость одной квт/ч. электроэнергии = 6,5 руб.
Предполагается, что ЛВС работает постоянно, поэтому время ее работы:
Тлвс = 2592 часа
Подставляя значения в формулу 7 получим:
З эл/эн = 1,2*2592*4=12441,6 руб.
Затраты на ремонт и эксплуатацию технических средств определяются по формуле (8):
Зр = Стз · 
, (8)
где Стз – стоимость технических средств, руб.
Нр – отчисление на эксплуатацию (содержание), ремонт ЛВС, %.
Для проектируемого варианта:
Зр = 184628,00 *10/100 = 18462,80 руб;
Все результаты расчетов по затратам на все время (за год) эксплуатации ЛВС приводятся в таблице 8.
Таблица 8 – Годовые затраты при использовании ЛВС
| Виды затрат | Условные обозначения | Единица измерения | Величина затрат, (руб.) |
| Зарплата обслуживающего персонала | Зо | руб. | 52496,64 |
| Стоимость электроэнергии | З эл/эн | руб. | 20217,60 |
| Амортизационные отчисления ЛВС | А лвс | руб. | 10154,54 |
| Ремонт и эксплуатация ЛВС | Зр. | руб. | 18462,80 |
| Всегоå | Зф | руб. | 101331,58 |
3.3 Определение экономического эффекта ЛВС ИП Караваева СЦ «Сигма»
При внедрении локальной вычислительной сети будут повышаться текущие эксплуатационные расходы, однако, так как производительность труда служащих возрастет, то будет происходить экономия фонда оплаты труда. Однако для обслуживания и управления работой сети необходимо нанять специалистов, для чего необходимо предусмотреть статью расходов на заработную плату.
Рассчитаем чистую экономию фонда оплаты труда после внедрения проекта по формуле (9):
Эфот2 = Эфот – Зфот (9)
где Эфот – годовая экономия фонда оплаты труда,
Зфот – затраты на заработную плату обслуживающего персонала.
Годовая экономия от внедрения проекта определяется по формуле (10):
Эфот = N * H, (руб.) (10)
где N ¾ количество станций, подключенных к сети;
H ¾ экономия фондов при подключении одной станции.
Ежегодная экономия фонда при подключении одной рабочей станции определяется по формуле (11):
, (руб.) (11)
где Х ¾ число служащих, пользующихся одной рабочей станцией;
К ¾ средневзвешенное число смен;
С ¾ средние ежегодные затраты на одного сотрудника;
Р ¾ относительная средняя производительность сотрудника, пользующегося рабочей станцией.
Расчет: Х = 1, К = 1, С = 40000 руб., Р = 150%. Имеем ежегодную экономию от подключения одной рабочей станции Н = 1500 руб..
Таким образом, годовая экономия фондов оплаты труда составляет
Эфот = 25 * 30000 = 750000 руб.
Затраты на заработную плату обслуживающему персоналу отображены в таблице 9.
Таблица 9 – Смета на заработную плату обслуживающему персоналу
| Должность | Количество, чел. | Сумма заработной платы в год, руб. |
| Администратор сети | 1 | 250000 |
| Итого | 250000 | |
Теперь можно рассчитать чистую экономию фонда при внедрении проекта:
Эфот2 = Эфот – Зфот = 750000 – 250000= 500000 руб.
Однако, при экономии на фондах оплаты труда, также происходит экономия на налогах с фонда оплаты труда, которые составляют 30%.
Итого экономия на налогах с фонда оплаты труда:
Эн2 = Эфот2 * 0,30 = 500000 * 0,30 = 150000 руб.
В итоге предприятие имеет прибыль в виде экономии фондов оплаты труда и экономии налогов с фонда оплаты труда, которая составляет:
Пр = Эфот2 + Эн2 = 500000 + 150000 = 650000 руб.
Чистая прибыль предприятия вычисляется по формуле (12):
Пч = Пр – Нпр (12)
где Нпр – налог на прибыль (24 % от суммы прибыли).
Пч = Пр – Нпр = Пр – Пр * 0,24 = 650000 – 650000 * 0,24 = 494000 руб.
3.4 Определение срока окупаемости ЛВС ИП Караваева СЦ «Сигма»
Общие затраты на проектирование и создание сети определяются по формуле (13):
КLAN = К1 + К2 (13)
где К1 ¾ производственные затраты;
К2 ¾ капитальные вложения.
Оценим производственные затраты по формуле (14):
К1 = С1 + С2 + С3 (14)
где С1 ¾ затраты на НИР и ТЗ;
С2 ¾ затраты на опытную эксплуатацию и внедрение;
С3 ¾ затраты на рабочий проект.
Смета производственных затрат приведена в таблице 3.
Имеем производственные затраты К1 = 59360,00 руб.
Смета затрат на капитальные вложения приведена в таблице 10.
Таблица 10 – Смета затрат на капитальные вложения
| Название | Сумма, руб. |
| Затраты на сетевое оборудование | 184628,00 |
| Затраты на монтаж | 19300,00 |
| Итого: | 203928,00 |
Итого капитальные вложения К2 = 203928,00 руб.
Таким образом общие затраты на проектирование и создание сети рассчитываются по формуле (15):
КLAN = К1 + К2 = 59360,0 + 203928,0 = 263288,00 руб. (15)
Срок окупаемости проекта определяется по формуле (16):
Ток = КLAN / Пч (16)
Ток = 263288,00 : 494000,00 = 0,53 года
Основные технико-экономические показатели спроектированной сети приведены в таблице 11.
Таблица 11 – Основные технико-экономические показатели проекта.
| Основные характеристики | Ед. изм. | Проект |
| Технические | ||
| скорость передачи данных | Мбит/сек | 1000 Мбит/сек |
| количество рабочих станций | 25 | |
| Топология | Пассивное дерево | |
| среда передачи данных | витая пара | |
| пороговая граница коэффициента загрузки сети | % | 0,3…0,5 |
| защищенность от перегрузок электропитания | кВ | 1,0 кВ электросеть 0,5 кВ сигнальная сеть |
| Эксплуатационные | ||
| возможность администрирования всей сети с одной рабочей станции | протокол SNMP | |
| возможность мониторинга сети | протокол RMON | |
| коэффициент готовности | 0,99 | |
| Экономические | ||
| cтоимость внедрения проекта | Руб. | 263288,00 |
| экономия заработной платы (прибыль) | Руб. | 494000,00 |
| cрок окупаемости | лет | 0,53 |
Таким образом, предприятие внедрив сеть, будет иметь прибыль за счет экономии затрат на оплату труда и за счет экономии на налоговых отчислениях, и, окупит затраты на внедрение сети за 0,53 года.
4 Вопросы охраны труда и техники безопасности
4.1 Требования к помещениям с сетевым оборудованием
Серверное помещение — это телекоммуникационное помещение, в котором размещаются распределительные устройства и большое количество активного телекоммуникационного оборудования. В серверном помещении могут размещаться распределительные пункты и пассивные распределительные устройства (патч-панели, кроссы, распределительные коробки) [64, c. 19].
Температура воздуха в помещении должна быть от +18 до +27°С. Температурный режим должен поддерживаться круглосуточно, семь дней в неделю. Относительная влажность 30-55%. Должна быть предусмотрена система пожаротушения сухого типа.
В помещение должна быть обеспечена возможность доставки тяжелого оборудования и бобин с кабелями. Дверной проем должен быть не менее 210*90 см. Пол должен выдерживать нагрузку до 500 кг/м2.
Подсистема СКС должна быть укомплектована инструментами для сопровождения и приборами для тестирования.
Структурированная кабельная система должна предоставлять услуги кабельной разводки для всех слаботочных подсистем.
Источниками акустического шума в помещении являются само сетевое оборудование, в частности, внутренние вентиляторы систем охлаждения, трансформаторы, центральная система вентиляции и кондиционирования воздуха и другое оборудование [67].
В качестве мероприятий по шумогашению могут быть:
- устройство подвесного потолка;
- использование для отделки помещений звукопоглощающие материалы с максимальными коэффициентами звукопоглощения в области частот 31—8000 Гц.
Микроклиматические параметры – это сочетание температуры, относительной влажности и скорости движения ветра.
Источником теплоты в помещении, где размещено сетевое оборудование, является само оборудование, приборы освещения, солнечная радиация.
Для поддержания соответствующих микроклиматических параметров необходимо использовать системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Отопление – это система поддержания в закрытых помещениях нормируемой температуры воздуха не ниже установленной. В помещениях с электронно-вычислительной техникой предусматривают центральное отопление в сочетании с приточной вентиляцией или кондиционирование воздуха.
В помещение необходимо обеспечить приток свежего воздуха, количество которого определяется технически расчетом и выбором системы вентиляции. Систему вентиляции следует оборудовать блокировочным устройством, которое обеспечивает её отключение на случай пожара [59].
Система кондиционирования предназначена для поддержания параметров воздушной среды в пределах, обеспечивающих надежную работу оборудования. Так как в помещении выделяется большое количество теплоты, то устройства кондиционирования должны работать только на охлаждение.
К системам производственного освещения предъявляются следующие требования: достаточно равномерное распределение яркости на рабочих поверхностях и в окружающем пространстве; отсутствие резких теней, прямой и отраженной блесткости; постоянство освещения во времени; оптимальная направленность излучаемого осветительными приборами светового потока; долговечность, экономичность, электробезопасность и пожаробезопасность, удобство и простота эксплуатации [60].
4.2 Требования к монтажу сетевого оборудования и кабельной системы
Монтаж, замена деталей, блоков должны осуществляться только при полном отключении питания. Во время монтажа необходимо полностью сделать невозможным возникновение электрического источника возгорания, в результате короткого замыкания и перегрузки проводов, ограничивать применение проводов с легковоспламеняющейся изоляцией и, по возможности, перейти на несгораемую изоляцию.
При выполнении электромонтажных и ремонтных работ необходимо все виды обслуживания ЭВМ производить одновременно не менее чем двум специалистам, чтобы в случае электротравмы было кому отключить ток и оказать первую доврачебную помощь. При этом наладчик должен находиться на резиновом коврике и проверять электрическую схему, не касаясь корпуса и токоведущих цепей.
Во время монтажа и ремонта вычислительной техники запрещается:
- производить пайку и установку деталей в оборудовании, находящемся под напряжением;
- измерять напряжение и ток переносными приборами с неизолированными проводами и щупами;
- подключать блоки и приборы к оборудованию, находящемуся под напряжением;
- заменять предохранители при включенном оборудовании;
- работать на высоковольтных установках без защитных средств.
Рабочие характеристики кабеля и коммутационного оборудования могут существенно изменяться вследствие нарушения правил монтажа и последующих манипуляций с кабельными потоками. Правила монтажа и обслуживания фиксированных кабельных сегментов горизонтальной и магистральной подсистем отличаются от правил организации коммутационных кабелей в кроссах. Кроссировочные соединения предназначены для обеспечения гибкости проведения изменений в схеме коммутации [53].
К мерам предосторожности, соблюдаемым при монтаже и организации кабельных потоков, относится предотвращение различных механических напряжений в кабеле, вызываемых натяжением, резкими изгибами и чрезмерным стягиванием пучков кабелей.
При монтаже кабелей в трассах и телекоммуникационных помещениях следует использовать средства маршрутизации кабельных потоков, их крепления и фиксации.
Кабельные хомуты (стяжки, бандаж и т. п.), используемые для формирования кабельных пучков, должны располагаться на пучке так, чтобы хомут мог свободно перемещаться в продольном и поперечном направлениях. Не допускается затягивание хомутов, приводящее к деформации оболочки кабелей.
Не допускается крепление телекоммуникационных кабелей с помощью скоб.
Не допускается использование лифтовых шахт для монтажа кабелей на основе любого разрешенного типа среды передачи.
Для распределения кабелей и организации кабельных потоков в телекоммуникационном помещении необходимо использовать кабелепроводы и организаторы.
Средства распределения и организации кабельных потоков должны быть надежно закреплены, выдерживать вес кабеля, должны обеспечить защиту и распределение кабелей с минимально допустимым радиусом изгиба кабеля.
Кабелепроводы должны быть установлены от кабельного ввода в телекоммуникационное помещение до телекоммуникационных шкафов.
Кабелепроводы расположенные под потолком, должны быть открыты и доступны для проведения дальнейших работ по прокладке кабелей, шнуров или перемычек.
Кабели должны быть терминированы на коммутационном оборудовании с эквивалентной или более высокой категорией рабочих характеристик. Категории рабочих характеристик кабелей и коннекторов определены таким образом, чтобы их влияние на рабочие характеристики линии были минимальными.
С целью сохранения геометрии кабеля на основе витой пары проводников при его терминировании на коммутационном оборудовании следует удалять оболочку ровно настолько, сколько требуется для выполнения данной операции. Если в инструкциях изготовителя коммутационного оборудования указано значение удаления оболочки, следует выполнять эти правила.
Рекомендуется удалять оболочку 4-парных кабелей от точки терминирования проводников не более чем на 75 мм.
При терминировании кабелей на основе витой пары проводников повив пар должен сохраняться вплоть до точки терминирования. Расстояние отточки терминирования до ближайшего узла повива пар должно быть не более:
- 13 мм — для кабелей с рабочими характеристиками категорий 5е и 6;
- 25 мм — кабелей с рабочими характеристиками категории 3.
Способ монтажа коммутационного оборудования должен соответствовать условиям его эксплуатации и удобству обслуживания.
Коммутационное оборудование может быть установлено с помощью адаптеров, контейнеров, на стенах, в стойках, в рамах и других монтажных приспособлениях.
Коннекторы телекоммуникационных розеток должны быть надежно закреплены на рабочих местах.
Расположение розеток на WA должно быть выбрано так, чтобы обеспечить подключение активного оборудования с помощью аппаратного шнура длиной не более 5 м. Рекомендуется устанавливать розетки на WA поблизости от электрических розеток (желательно в пределах 1 м) и на одной с ними высоте.
При монтаже напольных розеток особое внимание следует уделять их расположению относительно офисной мебели, так как аппаратные шнуры, подключенные к ним и проходящие по открытым местам пола, могут представлять опасность для пользователей.
Коммутационное оборудование с модульными гнездами должно быть установлено таким образом, чтобы контакты гнезда находились вверху, а фиксатор вилки — внизу. В таком положении нумерация контактов гнезда выполняется от 1 до 8 слева направо.
Температурный диапазон в местах монтажа должен составлять от минус 10 °С до плюс 60 °С [52].
Коммутационное оборудование должно быть защищено от механического повреждения, влияния повышенных уровней влажности и других коррозирующих веществ. Такая защита может быть выполнена за счет монтажа внутри помещений здания или в контейнерах, обеспечивающих адекватную защиту.
Все волоконно-оптические сегменты в кабельной системе должны быть установлены с соблюдением полярности волокон — волокна с нечетными номерами должны находиться в «позиции А» на одном конце линии и в «позиции В» — на другом ее конце, в то время как волокна с четными номерами должны находиться в «позиции В» на одном конце линии и в «позиции А» — на другом ее конце.
4.3 Требования к организации труда обслуживающего персонала
В современной жизни компьютер широко применяется в жизни человека: и дома, и в офисе, и в магазине, и в производстве, и даже в бытовой технике – другими словами компьютеры прочно вошли в повседневную жизнь людей и их использование постоянно увеличивается. В офисах компьютеры в основном используются как вспомогательные средства обработки информации, и такое введение компьютерных технологий принципиально изменило характер труда офисных работников и требования к организации и охране труда.
Несоблюдение требований безопасности приводит к тому, что через некоторое время работы за компьютером сотрудник начинает ощущать определенный дискомфорт: у него возникают головные боли и резь в глазах, появляются усталость и раздражительность. У некоторых людей нарушается сон, ухудшается зрение, начинают болеть руки, шея, поясница и тому подобное.
При работе с компьютером у оператора могут проявляться различные профессиональные заболевания (головная боль, боли в мышцах, частичная потеря зрения, запястный синдром, стрессы и депрессия и т.д.). На состояние здоровья оператора ЭВМ могут влиять также такие вредные факторы, как длительное неизменное положение тела, постоянное напряжение глаз, воздействие радиации, воздействие электростатических и электромагнитных полей.
По законодательным актам Российской Федерации следует, что:
- максимальное время работы за компьютером не должно превышать 6 часов за смену;
- необходимо делать перерывы в работе за ПК продолжительностью 10 минут через каждые 45 минут работы;
- продолжительность непрерывной работы за компьютером без регламентированного перерыва не должна превышать 1 час;
- во время регламентированных перерывов с целью снижения нервно-эмоционального напряжения и утомления зрения, предотвращения развития позотонического утомления целесообразно выполнять комплексы специальных упражнений.
В соответствии с законодательными актами площадь рабочего места пользователя ПК должна составлять не менее 4,5 м2. В помещениях должна проводиться ежедневная влажная уборка и систематическое проветривание после каждого часа работы. Шумящее оборудование (печатающие устройства, сканеры, серверы и тому подобные), уровни шума которого превышают нормативные, должно размещаться вне рабочих мест сотрудников [7].
Рабочие столы следует размещать таким образом, чтобы мониторы были ориентированы боковой стороной к световым проемам, чтобы естественный свет падал преимущественно слева.
При размещении рабочих мест расстояние между рабочими столами должно быть не менее 2,0 м, а расстояние между боковыми поверхностями видеомониторов - не менее 1,2 м. Рабочие места сотрудников, выполняющих творческую работу и требующей значительного умственного напряжения или высокой концентрации внимания, рекомендуется изолировать друг от друга перегородками высотой от 1,5 м.
Конструкция рабочего стола должна обеспечивать оптимальное размещение на рабочей поверхности используемого оборудования. Высота рабочей поверхности стола должна составлять 725 мм, рабочая поверхность стола должна иметь ширину 800.1400 мм и глубину 800.1000 мм. Рабочий стол должен иметь пространство для ног высотой не менее 600 мм, шириной - не менее 500 мм, глубиной на уровне колен - не менее 450 мм и на уровне вытянутых ног - не менее 650 мм.
Конструкция рабочего стула или кресла должна обеспечивать поддержание рациональной рабочей позы работника и позволять изменять позу с целью снижения статического напряжения мышц шейно-плечевой области и спины. Рабочий стул или кресло должны быть подъемно-поворотным, регулируемым по высоте и углам наклона сиденья и спинки, а также расстоянию спинки от переднего края сиденья, при этом регулировка каждого параметра должна быть независимой, легко осуществляемой и иметь надежную фиксацию.
Клавиатуру следует располагать на поверхности стола на расстоянии 100.300 мм от края, обращенного к пользователю, или на специальной поверхности, отделенной от основной столешницы.
Экран видеомонитора должен находиться от глаз пользователя на расстоянии 600-700 мм, но не ближе 500 мм [16].
Существуют рекомендации ограничения продолжительности непрерывной работы перед монитором четырьмя часами при восьмичасовом рабочем дне и объеме информации 30 тыс. знаков за 4 часа. Рекомендуется делать регулярные перерывы в работе для отдыха, самомассажа и гимнастики рук и глаз.
При длительной работе с компьютером необходимо постараться организовать рабочее место оператора так, чтобы можно было бы выполнять работу в нескольких положениях (например, со спинкой кресла, отклоненной немного назад или вперед). Необходимо исключить неудобные позы и длительные напряжения при работе. Оператору рекомендуется чаще менять позу и не забывать каждый час делать перерывы в работе.
Планшет под мышку должен удовлетворять нескольким критериям. Во-первых, он должен хорошо держаться на поверхности стола. Во-вторых, материал верхней поверхности планшета должен обеспечивать хорошее сцепление с шариком и позволять самой мышке легко по нему двигаться.
Подставка под запястье при работе с клавиатурой позволит избежать болезни кистей.
Размещение компьютера на рабочем столе уменьшает и без того малую свободную площадь рабочего стола. Лучшим выходом явилось бы приобретение специальных полочек, крепящихся к столу и позволяющих разместить компьютер над столешницей.
Оператор будет меньше уставать за компьютером, если будет применена подставка для ног (так, чтобы бедра были расположены горизонтально) и стул с полужестким сиденьем и регулируемым положением спинки.
Дисплей необходимо расположить так, чтобы обеспечить привычную и удобную для глаз дистанцию. Обычно это соответствует такому уровню, чтобы взгляд, направленный на него, шел горизонтально, либо немного отклонялся вниз. Заметим, что монитор должен размещаться выше поверхности, на котором установлена клавиатура. Рекомендуется устанавливать дисплей на расстоянии порядка полутора метров от глаз (или далее). На экране монитора не должно быть бликов от освещения, которые резко повышают утомляемость. Не рекомендуется устанавливать экран, обращенным к окну. Излишняя освещенность вредна для глаз. Обычно установка защитного экрана позволяет несколько снизить блики.
Окна лучше несколько задрапировать. Это избавит от бликов солнца на экране, создаст уют и приблизит уровень освещенности к рекомендуемому. Поверхность позади экрана должна иметь такую же освещенность, как и сам экран. Для освещения поверхности стола лучше использовать настольную лампу.
Нельзя устанавливать излишнюю яркость и контрастность изображения. Это приводит к повышенной утомляемости глаз. Обычно даже пониженные значения этих параметров обеспечивают удобочитаемость информации на мониторе.
Если оператору приходится часто смотреть на документы в процессе работы, то необходимо приобрести держатель, который позволит расположить документы в одной плоскости с экраном и на одной высоте с ним, что облегчает ввод текстовой информации с клавиатуры. Многие из них оснащены линейками для выделения набираемой строки.
Через небольшой период работы пыль оседает на компьютер. Прежде всего, загрязняется поверхность экрана. Необходимо регулярно чистить экран мягкой тряпочкой. Это снизит потерю яркости и улучшит качество изображения. Кроме всего прочего, рекомендуется иметь специальное протирочное средство для мониторов, которое не только очищает от грязи и пыли, но и покрывает его антистатическим слоем.
Самое главное при работе на компьютере – не сидеть в одной позе по несколько часов непрерывно. Рекомендуется регулярно выполнять несколько простых физических упражнений.
Вытянуть и развести пальцы так, чтобы почувствовать напряжение. Держать в таком положении 5 секунд, расслабить, а затем, не торопясь, согнуть пальцы на 5 секунд. Повторить 5-10 раз.
Чтобы расслабить плечи и верхнюю часть спины, необходимо сплести пальцы рук за головой и сдвигать лопатки друг к другу до тех пор, пока не почувствуется напряжение в верхней части спины. Оставаться в таком положении 5-10 секунд, затем расслабиться. Повторить 5-10 раз.
Сплести пальцы рук за спиной с обращенными внутрь ладонями. Медленно поднять и вытянуть руки. Оставаться в таком положении 5-10 секунд. Повторить 5-10 раз.
В положении стоя медленно поднять и опустить руки, одновременно поворачивая голову то вправо, то влево, до тех пор, пока не почувствуется легкого напряжения. Повторить 5-10 раз.
Медленно опустить подбородок так, чтобы под ним образовалась складка. Оставаться в таком положении 2 секунды, затем расслабиться. Повторить 10 раз.
Опереться о вертикальную поверхность и медленно продвигать бедро одной ноги вперед до тех пор, пока не почувствуется напряжение во второй, выпрямленной ноге. Не отрывать пятку выпрямленной ноги от пола, носок должен быть направлен вперед. Не пружиня, оставаться в таком положении 30 секунд. Выполнить упражнение, поменяв ноги.
Соблюдение этих несложных правил позволит сохранить высокую работоспособность и хорошее настроение.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На сегодняшний день разработка и внедрение локальных информационных сетей является одной из самых интересных и важных задач в области информационных технологий. Появляется потребность в использовании новейших технологий передачи информации. Интенсивное использование информационных технологий уже сейчас является сильнейшим аргументом в конкурентной борьбе, развернувшейся на мировом рынке.
В связи с тем, что оптимальное функционирование ИП Караваева СЦ «Сигма» возможно лишь при условии существования локальной сети, то в результате необходимо было спроектировать такую структуру локальной сети, при которой бы обеспечивалась совместная обработка информации, совместное использование файлов, централизованное управление компьютерами, контроль за доступом к информации, централизованное копирование всех данных, совместный доступ в Интернет.
При построении ЛВС организации рассмотрены теоретические аспекты построения сетей, технологии построения сетей, оборудование, необходимое для их построения, основные принципы построения локальных сетей, способы организации компьютерной сети, топологии локальных сетей, применяемые сетевые технологии, типы соединительных кабелей, применяемые в локальных сетях, а также вопросы соединения сетей и маршрутизация.
Решая задачи, поставленные для достижения цели проектирования, была выбрана технология Ethernet (Fast Ethernet 1000Mb/c). Технология Fast Ethernet отвечает всем требованиям и подходит для проектируемой сети. Использована древовидная топология, в которой каждый компьютер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к объединяющему устройству. За счет этого обеспечивается защита от разрыва кабеля, т.е. если кабель рабочей станции будет поврежден, это не приведет к выходу из строя всего сегмента сети, что обеспечивает надежность всей сети.
Разработана функциональная схема локальной вычислительной сети, спланирована структурная схема сети, а именно метод управления обменом, сетевая архитектура и сетевые ресурсы, с помощью плана помещений произведен расчет кабеля и кабель-канала.
Планирование структуры ЛВС, проводилась с учетом организации сети на основе Windows Server 2016. Решались вопросы обеспечения безопасности работы локальной компьютерной сети ИП Караваева СЦ «Сигма».
Проведен экономический расчет стоимости объекта проектирования, а именно расчет затрат на создание проекта, использования сетевого оборудования, капитальных затрат на приобретение сетевого оборудования и программного обеспечения.
Определены затраты при эксплуатации ЛВС, а также расчет экономического эффекта от создания и эксплуатации ЛВС, срок окупаемости проекта. Разработанная ЛВС поможет улучшить технические характеристики, позволяющие значительно увеличить производительность и работоспособность организации ИП Караваева СЦ «Сигма» и дает новые возможности для расширения деятельности.
В целом, проект полностью решает задачи, поставленные ИП Караваева СЦ «Сигма» и выполнен с соблюдением требований экологических, противопожарных норм, действующих на территории Российской Федерации, а также стандартов по проектированию и настройке локально-вычислительных сетей, установленных международными организациями.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 3835; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!