Sélection de la taille et de la structure du réseau

Sous la taille du réseau en dans ce cas fait référence à la fois au nombre d’ordinateurs connectés au réseau et aux distances qui les séparent. Vous devez clairement comprendre combien d'ordinateurs (minimum et maximum) doivent être connectés au réseau. Dans le même temps, il est nécessaire de laisser la place à une nouvelle croissance du nombre d’ordinateurs sur le réseau, d’au moins 20 à 50 pour cent.

La longueur requise des lignes de communication réseau joue également un rôle important dans la conception du réseau. Par exemple, si les distances sont très longues, il peut être nécessaire d’utiliser du matériel coûteux. De plus, à mesure que la distance augmente, l’importance de protéger les lignes de communication contre les interférences électromagnétiques externes augmente fortement.

La structure du réseau fait référence à la manière dont le réseau est divisé en parties (segments), ainsi qu'à la manière dont ces segments sont connectés les uns aux autres. Un réseau d'entreprise peut inclure des groupes de travail d'ordinateurs, des réseaux départementaux, des réseaux centraux et des moyens de communication avec d'autres réseaux.

Sélection d'équipement

Lors du choix d’un équipement réseau, de nombreux facteurs doivent être pris en compte, notamment :

Niveau de standardisation des équipements et sa compatibilité avec les logiciels les plus courants ;

Vitesse de transfert d'informations et possibilité de son augmentation ultérieure ;

Topologies de réseaux possibles et leurs combinaisons (bus, étoile passive, arbre passif) ;

Méthode de contrôle des échanges réseau (CSMA/CD, full duplex ou méthode token) ;

Types de câbles réseau autorisés, sa longueur maximale, son immunité aux interférences ;

Coût et spécifications techniques matériel spécifique (adaptateurs réseau, émetteurs-récepteurs, répéteurs, hubs, commutateurs).

Une autre tâche importante est le choix des ordinateurs. Si, pour les postes de travail ou les serveurs non dédiés, ils utilisent généralement les ordinateurs déjà disponibles dans l'entreprise, il est alors conseillé d'acheter un serveur dédié spécifiquement pour le réseau.

Sélection du réseau logiciel

Lors de la sélection du réseau logiciel(PO) il faut tout d'abord prendre en compte les facteurs suivants :

Quel type de réseau le logiciel de mise en réseau prend-il en charge : peer-to-peer, basé sur un serveur ou les deux ?

Nombre maximum d'utilisateurs (il vaut mieux prendre une réserve d'au moins 20%) ;

Nombre de serveurs et leurs types possibles ;

Compatible avec différents systèmes d'exploitation et ordinateurs, ainsi qu'avec d'autres outils réseau ;

Niveau de performance du logiciel dans différents modes de fonctionnement ;

Degré de fiabilité opérationnelle, modes d'accès autorisés et degré de protection des données ;

Lequel services réseau soutenu;

Et, peut-être plus important encore, le coût du logiciel, son fonctionnement et sa modernisation.

Lorsque vous choisissez entre les produits Microsoft et d'autres systèmes d'exploitation réseau (par exemple, Novell), vous devez garder à l'esprit que traditionnellement, les avantages des produits réseau (par exemple, les systèmes d'exploitation réseau NetWare) sont :

Architecture de système d'exploitation réseau plus avancée ;

Universalité et exhaustivité fonctionnelle du logiciel ;

Plus de performances avec ce type d’équipement ;

Administration réseau simplifiée ;

Protection nettement supérieure contre les virus et les accès non autorisés ;

Prend en charge différents types d'utilisateurs sur différentes plates-formes informatiques.

Le principal avantage des produits Microsoft est considéré comme une meilleure compatibilité avec les utilisateurs basés sur le système d'exploitation Microsoft Windows.

Sélection prenant en compte le coût des différents moyens de construction d'un réseau informatique. Conception de systèmes de câbles, optimisation et débogage de réseaux.

Choix basé sur le coût

Tout d'abord, il est nécessaire de déterminer les orientations possibles des coûts financiers (à ce stade de la conception, les conditions préalables nécessaires à la résolution de ce problème existent déjà) :

Ordinateurs supplémentaires et mises à niveau des ordinateurs existants. Orientation facultative des coûts : s'il existe un nombre et une qualité suffisants d'ordinateurs existants, leur mise à niveau n'est pas nécessaire (ou est requise en quantité minime - par exemple, pour installer des ordinateurs plus modernes cartes réseau); Dans un réseau peer-to-peer, un serveur de fichiers spécial n'est pas non plus nécessaire (bien qu'il soit souhaitable).

Matériel réseau (câbles et tout ce qui est nécessaire pour organiser un système de câblage, imprimantes réseau, actifs périphériques réseau– répéteurs, hubs, routeurs, etc.).

Logiciel réseau, tout d'abord, un OS réseau pour le nombre de postes de travail requis (avec une réserve).

Paiement du travail des spécialistes invités lors de l'organisation d'un système de câble, de l'installation et de la configuration d'un système d'exploitation réseau, lors de la maintenance préventive périodique et réparations urgentes. Orientation facultative des coûts : pour les réseaux plus petits, bon nombre de ces tâches peuvent et doivent être gérées par un administrateur réseau à temps plein (peut-être avec l'aide d'autres personnes au sein de l'entreprise).

Conception du système de câblage

Lors du choix d'un câble, vous devez d'abord prendre en compte la longueur requise, ainsi que la protection contre les interférences externes et le niveau de ses propres émissions. Si le réseau est long et qu'il est nécessaire de garantir le secret des données transmises ou s'il y a un niveau élevé d'interférences dans la pièce, un câble à fibre optique est indispensable. Il convient de noter que l'utilisation de fibres optiques au lieu de câbles électriques, même dans des conditions assez confortables, peut augmenter considérablement (de 10 à 50 %) les performances du réseau en réduisant la proportion de paquets d'informations déformés.

Lors de la conception de systèmes de câbles pour les réseaux locaux, une grande expérience a été accumulée, sur la base de laquelle des recommandations générales pour l'organisation de tels systèmes peuvent être formulées. De plus, il existe des normes sous le nom général de « systèmes de câblage structuré (SCS) », qui sont particulièrement pertinentes pour les réseaux locaux relativement grands nouvellement créés ou reconstruits au niveau de l'entreprise. Il s'agit de documents volumineux qui décrivent et réglementent en détail le processus de création de connexions par câble pour les réseaux locaux.

1. Réseaux locauxEthernet rapideEtGigabits Ethernet

Fast Ethernet est le nom général d'un ensemble de normes pour la transmission de données dans les réseaux informatiques utilisant la technologie Ethernet à des vitesses allant jusqu'à 100 Mbit/s, par opposition aux 10 Mbit/s d'origine.

Ethernet rapide (IEEE 802.3u)

La technologie Fast Ethernet est un développement évolutif de la technologie Ethernet classique. Ses principaux avantages sont :

• augmenter la capacité des segments de réseau jusqu'à 100 Mb/s ;
• sauvegarde de la méthode d'accès aléatoire Ethernet ;
• en maintenant une topologie de réseau en forme d'étoile et en prenant en charge les supports de transmission de données traditionnels - paire torsadée et câble à fibre optique.

Ces propriétés permettent une transition progressive des réseaux 10Base-T - la version la plus populaire d'Ethernet aujourd'hui - vers des réseaux à haut débit qui maintiennent une continuité significative avec une technologie familière : Fast Ethernet ne nécessite pas de recyclage radical du personnel ni de remplacement des équipements dans tous les réseaux. nœuds. La norme officielle 100Base-T (802.3u) a établi trois spécifications de couche physique différentes (en termes de modèle OSI à sept couches) pour prendre en charge les types de systèmes de câblage suivants :

100Base-TX pour câble à deux paires sur paire torsadée non blindée UTP de catégorie 5 ou paire torsadée blindée STP de type 1 ;

100Base-T4 pour câble UTP à quatre paires de catégorie 3, 4 ou 5 ;

100Base-FX pour câble à fibre optique multimode.

Le réseau Gigabit Ethernet est un développement naturel et évolutif du concept inhérent au réseau Ethernet standard. Bien entendu, il hérite de tous les défauts de ses prédécesseurs directs, par exemple le temps d'accès au réseau non garanti. Cependant, l'énorme bande passante rend assez difficile la charge du réseau à des niveaux où ce facteur devient décisif. Mais maintenir la continuité permet de connecter tout simplement des segments Ethernet, Fast Ethernet et Gigabit Ethernet dans un réseau et, surtout, de passer progressivement à de nouvelles vitesses, en introduisant des segments Gigabit uniquement dans les sections les plus fréquentées du réseau. (En outre, une bande passante aussi élevée n'est pas vraiment nécessaire partout.) Si nous parlons de réseaux Gigabit concurrents, leur utilisation peut nécessiter un remplacement complet des équipements réseau, ce qui entraînera immédiatement des coûts importants.

Le réseau Gigabit Ethernet conserve le même versions précédentes Méthode d'accès CSMA/CD, les mêmes formats de paquets (trames) et les mêmes tailles sont utilisés. Aucune conversion de protocole n'est requise aux jonctions avec les segments Ethernet et Fast Ethernet. La seule chose qui est nécessaire est la coordination des taux de change, de sorte que le principal domaine d'application du Gigabit Ethernet sera principalement la connexion des hubs Ethernet et Fast Ethernet entre eux.

Avec l'avènement des serveurs ultra-rapides et la diffusion des technologies les plus avancées ordinateurs personnels Dans le segment haut de gamme, les avantages du Gigabit Ethernet deviennent de plus en plus évidents. Ainsi, le bus système PCI 64 bits, déjà standard de facto, atteint pleinement la vitesse de transfert de données requise pour un tel réseau.

Les travaux sur la création d'un réseau Gigabit Ethernet sont en cours depuis 1995. En 1998, une norme appelée IEEE 802.3z (1000BASE-SX, 1000BASE-LX et 1000BASE-CX) a été adoptée. Le développement est réalisé par une alliance spécialement créée (Gigabit EthernetAlliance), qui comprend notamment une société d'équipements réseau aussi connue que 3Com. En 1999, la norme IEEE 802.3ab (1000BASE-T) a été adoptée.

La nomenclature des segments de réseau Gigabit Ethernet comprend actuellement les types suivants :

1000BASE-SX est un segment sur un câble à fibre optique multimode avec une longueur d'onde de signal lumineux de 850 nm (jusqu'à 500 mètres de long). Des émetteurs laser sont utilisés.

1000BASE-LX est un segment de câble à fibre optique multimode (jusqu'à 500 mètres de long) et monomode (jusqu'à 2 000 mètres de long) avec une longueur d'onde de signal lumineux de 1 300 nm. Des émetteurs laser sont utilisés.

1000BASE-CX – segment sur paire torsadée blindée (jusqu'à 25 mètres de long).

1000BASE-T (norme IEEE 802.3ab) – un segment sur quad paires torsadées non blindées de catégorie 5 (jusqu'à 100 mètres de long). Un codage à 5 niveaux (PAM-5) est utilisé et, en mode duplex intégral, la transmission s'effectue sur chaque paire dans deux directions.

Notamment pour le réseau Gigabit Ethernet, une méthode d'encodage des informations transmises 8V/10V a été proposée, basée sur le même principe que le code 4V/5V du réseau FDDI (sauf pour 1000BASE-T). Ainsi, les huit bits d’informations à transmettre correspondent à 10 bits transmis sur le réseau. Ce code permet de maintenir l'autosynchronisation, de détecter facilement la porteuse (le fait de transmission), mais ne nécessite pas de doubler la bande passante, comme c'est le cas avec le code Manchester.

Pour augmenter l'intervalle réseau Ethernet de 512 bits correspondant à la longueur minimale des paquets (51,2 μs dans un réseau Ethernet et 5,12 μs dans un réseau Fast Ethernet), des méthodes particulières ont été développées. En particulier, la longueur minimale des paquets a été augmentée à 512 octets (4 096 bits). DANS sinon un intervalle de temps de 0,512 µs limiterait excessivement la longueur maximale d'un réseau Gigabit Ethernet. Tous les paquets d'une longueur inférieure à 512 octets sont étendus à 512 octets. Le champ d'extension est inséré dans le paquet après le champ somme de contrôle. Cela nécessite un traitement de paquets supplémentaire, mais la taille maximale autorisée du réseau devient 8 fois plus grande que sans de telles mesures.

De plus, Gigabit Ethernet offre la possibilité de transmission de paquets en mode bloc (frame bursting). Dans ce cas, un abonné qui a reçu le droit de transmettre et qui a plusieurs paquets à transmettre peut transmettre non pas un, mais plusieurs paquets, séquentiellement, et adressés à des abonnés destinataires différents. Les paquets transmis supplémentaires ne peuvent être que courts et la longueur totale de tous les paquets d'un bloc ne doit pas dépasser 8 192 octets. Cette solution permet de réduire le nombre de reprises de réseau et de réduire le nombre de collisions. Lors de l'utilisation du mode bloc, seul le premier paquet du bloc est étendu à 512 octets afin de vérifier s'il y a des collisions dans le réseau. Les autres paquets jusqu'à 512 octets ne peuvent pas être étendus.

La transmission sur un réseau Gigabit Ethernet s'effectue à la fois en mode semi-duplex (tout en conservant la méthode d'accès CSMA/CD) et en mode duplex intégral plus rapide (similaire au réseau Fast Ethernet précédent). Le mode full-duplex, qui n'impose aucune restriction sur la longueur du réseau (autres que celles dues à l'atténuation du signal dans le câble) et garantit l'absence de collision, devrait devenir le mode principal pour Gigabit Ethernet à l'avenir.

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Agence fédérale pour l'éducation de la Fédération de Russie

Institut de service d'État d'Omsk

Faculté de Correspondance (Tourisme et Informatique Appliquée)

Département Informatique appliquée et des mathématiciens

ContrôleEmploi

Par discipline : Systèmes informatiques, réseaux et télécommunications

Sujet:"Conception d'un réseau informatique local d'une organisation"

Complété par : étudiant 121-Pz gr.

Ivashchenko Natalia Alexandrovna

À carreaux:

Shabalin Andreï Mikhaïlovitch

Introduction

1. Fondements théoriques du design réseau local

1.1 Caractéristiques générales objet à l'étude

1.2 Caractéristiques générales des technologies de réseaux utilisées

2. Conception du réseau local

2.1 Topologie du réseau et équipement du réseau

2.2 Équipement pour les ordinateurs du réseau local

2.3 Assurer une connexion entre le réseau local et Internet

2.4 Calcul économique

Conclusion

Bibliographie

Introduction

Sur à l'heure actuelle Aucune entreprise ou organisation ne peut se passer d’ordinateurs. Cela est dû à la transition vers la gestion électronique des documents, les calculs automatiques et le stockage d'énormes quantités d'informations sous forme électronique. L'utilisation d'ordinateurs apporte de grands avantages et plus il y a d'opérations pouvant être converties sous forme informatique, plus la gestion devient efficace. Mais vous ne pouvez pas vous limiter à simplement augmenter le nombre d’ordinateurs dans une organisation ; ils doivent être connectés de manière optimale. C’est le but des réseaux locaux.

Le réseau informatique est un système de communication entre des ordinateurs et/ou des équipements informatiques (serveurs, routeurs et autres équipements). Pour transmettre des informations, dans lesquelles divers phénomènes physiques peuvent être utilisés, en règle générale, divers types de signaux électriques ou de rayonnements électromagnétiques.

Un réseau local (LAN) est un réseau informatique qui couvre généralement une zone relativement petite ou un petit groupe de bâtiments.

Ce test est consacré à la conception d'un réseau informatique local dans les conditions de l'organisation de l'OJSC « FURNITURE WORLD »

Le but du travail est de consolider les connaissances sur les réseaux informatiques et les équipements réseaux, d'acquérir des compétences dans la conception du réseau local d'une organisation en fonction de ses besoins.

Pendant les travaux, les ressources Internet ont été largement utilisées.

1. Fondements théoriquesConception de réseau local

Si dans une pièce, un bâtiment ou un complexe de bâtiments voisins se trouvent plusieurs ordinateurs dont les utilisateurs doivent résoudre conjointement certains problèmes, échanger des données ou utiliser des données communes, il est alors conseillé de combiner ces ordinateurs dans un réseau local.

Un réseau local est un groupe de plusieurs ordinateurs reliés par des câbles (parfois aussi des lignes téléphoniques ou des canaux radio) utilisés pour transférer des informations entre ordinateurs. Pour connecter des ordinateurs à un réseau local, vous avez besoin d'un équipement réseau et de logiciels.

Nomination de tous réseaux informatiques peut se résumer en deux mots : partage (ou partage). Tout d’abord, nous entendons l’accès partagé aux données. Les personnes travaillant sur un même projet doivent constamment utiliser des données créées par des collègues. Grâce à un réseau local, différentes personnes peuvent travailler sur un même projet non pas à tour de rôle, mais simultanément.

Le réseau local offre la possibilité partageéquipement. Il est souvent moins coûteux de créer un réseau local et d'installer une imprimante pour l'ensemble du service que d'acheter une imprimante pour chaque poste de travail. Un serveur de fichiers réseau permet un accès partagé aux programmes.

Le matériel, les programmes et les données sont regroupés sous un seul terme : ressources. On peut supposer que l'objectif principal d'un réseau local est l'accès aux ressources.

Pour communiquer avec des périphériques (périphériques) externes, l'ordinateur dispose de ports via lesquels il est capable de transmettre et de recevoir des informations. Il n'est pas difficile de deviner que si deux ordinateurs ou plus sont connectés via ces ports, ils pourront échanger des informations entre eux. Dans ce cas, ils forment un réseau informatique. Si les ordinateurs sont situés à proximité les uns des autres, utilisent un ensemble commun d'équipements réseau et sont contrôlés par le même progiciel, alors un tel réseau informatique est appelé local. Les réseaux locaux les plus simples sont utilisés pour servir les groupes de travail. Un groupe de travail est un groupe de personnes travaillant sur un projet (par exemple, publier un magazine ou développer un avion) ​​ou simplement des employés d'un département.

1.1 Caractéristiques générales de l'objet étudié

OJSC "FURNITURE WORLD" est une société par actions ouverte pour la production de meubles de haute qualité. L'entreprise est célèbre pour l'introduction de technologies plus avancées dans la production de meubles et l'utilisation de nouveaux matériaux. Une quantité importante de meubles universels préfabriqués, intégrés et transformables pour l'ameublement de petites pièces est produite. Ces dernières années, l’industrie du meuble a commencé à produire du mobilier artistique. Outre des produits de forme simple, des meubles d'un confort et d'une esthétique accrus sont produits, utilisant des ferrures de façade améliorées et des éléments de décodage artistique. Parallèlement à la croissance de la production de meubles, une attention particulière est accordée à leur commodité, leur hygiène, leur design et leur finition. Une attention particulière est accordée à l'optimisation de la gamme de meubles en fonction des besoins réels du marché, en produisant des produits de styles et d'options variés, ce qui nous permet de compléter et de mettre à jour les meubles tous les 4 à 5 ans.

Structure organisationnelle Fig. 1

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1.2 Caractéristiques générales des technologies réseaux utilisées

Technologie Ethernet rapide est un composant de la norme IEEE 802.3, apparue en 1995. Cela représente plus version rapide réseau Ethernet standard, utilisant la même méthode d'accès CSMA/CD, mais fonctionnant à une vitesse de transmission beaucoup plus élevée - 100 Mbit/s. Fast Ethernet conserve le même format de trame que l'Ethernet classique. Afin de maintenir la compatibilité avec les versions antérieures d'Ethernet, la norme définit un mécanisme spécial pour Fast Ethernet détection automatique vitesse de transfert en mode Négociation automatique(détection automatique), qui permet aux adaptateurs réseau Fast Ethernet de passer automatiquement de 10 Mbps à 100 Mbps et vice versa.

La capacité de transmission plus élevée de Fast Ethernet peut réduire considérablement la charge du réseau par rapport à technologie classique Ethernet (avec la même quantité d'informations transmises) et réduit le risque de collision. La topologie de base d'un réseau Fast Ethernet est en étoile passive. Cela le rapproche des spécifications 10Base-T et 10Base-F. La norme définit les spécifications Fast Ethernet suivantes : 100Base-T4(la transmission s'effectue à une vitesse de 100 Mbit/s dans la bande de fréquence de base sur quatre paires torsadées de fils électriques), 100Base-TX(la transmission s'effectue à une vitesse de 100 Mbit/s dans la bande de fréquence de base sur deux paires torsadées de fils électriques), 100Base-FX(la transmission s'effectue à un débit de 100 Mbit/s en bande de base via deux câbles à fibres optiques).

Le schéma de connexion des ordinateurs dans un réseau Fast Ethernet n'est pratiquement pas différent du schéma de la spécification 10Base-T. La longueur du câble ne peut pas non plus dépasser 100 mètres, mais le câble doit être de qualité supérieure (pas inférieure à la catégorie 5). Il convient de noter que si, dans le cas de l'utilisation de 10Base-T, la longueur maximale du câble de 100 m n'est limitée que par la qualité du câble (plus précisément, les pertes dans celui-ci) et peut être augmentée (par exemple, jusqu'à 150 m) en cas d'utilisation d'un câble de qualité supérieure, en cas d'utilisation du 100Base -TX, la longueur maximale (100 m) est limitée par les rapports d'échange temporels spécifiés (double limite de temps de trajet) et ne peut en aucun cas être augmentée. Par ailleurs, la norme recommande de limiter la longueur du segment à 90 m afin d'avoir une marge de 10 %.

La principale différence entre l'équipement 10Base-T4 et l'équipement 100Base-TX réside dans le fait qu'il utilise des câbles non blindés contenant quatre paires torsadées comme câbles de connexion. L'échange de données s'effectue sur une paire torsadée émettrice, une paire torsadée réceptrice et deux paires de bits bidirectionnelles utilisant des signaux différentiels. Cependant, le câble peut être de moins bonne qualité que si du 100Base-TX est utilisé (par exemple, catégorie 3). Le système de signalisation 100Base-T4 offre la même vitesse de 100 Mbps sur les deux câbles, bien que la norme recommande d'utiliser un câble de catégorie 5.

L'utilisation d'un câble à fibre optique dans ce cas vous permet également d'augmenter considérablement la longueur du réseau, de vous débarrasser des interférences électriques et d'augmenter le secret des informations transmises. La longueur maximale du câble entre l'ordinateur et le hub peut aller jusqu'à 400 mètres, et cette limitation n'est pas déterminée par la qualité du câble, mais par les relations temporelles. Selon la norme, il est nécessaire dans ce cas d’utiliser un câble à fibre optique multimode.

2. Conception du réseau local

L'objet de conception est le réseau informatique local de l'organisation. Ce réseau doit assurer le transport de l'information au sein de l'organisation et offrir la possibilité d'interagir avec l'Internet mondial. L'organisation pour laquelle le réseau local est conçu est une entreprise dont l'activité principale est la production de meubles de haute qualité.

2.1 Topologie du réseau et équipement réseau

Topologie du réseau

Lors de la construction du LAN d’une organisation, nous utiliserons une structure arborescente basée sur la topologie en étoile. C’est l’une des topologies les plus courantes car elle est facile à maintenir.

Avantages de la topologie :

· la panne d'un poste de travail n'affecte pas le fonctionnement de l'ensemble du réseau dans son ensemble ;

· bonne évolutivité du réseau ;

· dépannage et pannes de réseau faciles ;

· performances réseau élevées (sous réserve d'une conception appropriée) ;

· Options d'administration flexibles.

Inconvénients de la topologie :

· la défaillance du hub central entraînera l'inopérabilité du réseau (ou du segment de réseau) dans son ensemble ;

· l'installation d'un réseau nécessite souvent plus de câbles que la plupart des autres topologies ;

· le nombre fini de postes de travail dans un réseau (ou segment de réseau) est limité par le nombre de ports dans le hub central.

Cette topologie a été choisie car elle est la plus rapide. Du point de vue de la fiabilité, ce n'est pas le cas la meilleure solution, puisque la panne de leur nœud central entraîne un arrêt de l'ensemble du réseau, mais en même temps il est plus facile de trouver la panne.

Les abonnés de chaque segment de réseau seront connectés au switch correspondant (Switch). Et ces segments seront connectés en un seul réseau par un commutateur géré – l'élément central du réseau.

L'équipement réseau suivant est requis :

1. Commutateurs ou commutateurs réseau(Changer) - 8 pièces.-- un dispositif conçu pour connecter plusieurs nœuds d'un réseau informatique au sein d'un même segment.

2. Serveurs(serveur) - 1 pièces.-- matériel dédié et/ou spécialisé pour y exécuter un logiciel de service sans intervention humaine directe.

3. Imprimantes (y compris les appareils multifonctions)(Imprimante) - 5 pièces.- un dispositif d'impression d'informations numériques sur un support solide, généralement du papier. Désigne les terminaux informatiques.

4. TNTPCcarte1 pièce- Il s'agit d'une carte informatique conçue pour recevoir un signal d'un satellite puis le décrypter.

5. Antenne parabolique-1 pièce- c'est l'élément le plus important Internet par satellite et la télévision par satellite, la stabilité de la connexion Internet ainsi que la qualité et la quantité des chaînes de télévision par satellite en dépendront.

6. Convertisseur -1 pièce.- un programme avec lequel vous pouvez convertir des fichiers d'un format à un autre.

Support de transmission :

Un support de transmission est un support physique à travers lequel il est possible de distribuer des signaux d'information sous forme électrique, lumineuse, etc. impulsions.

Pour connecter un PC à un seul réseau local, vous aurez besoin d'un câble UTP5e « à paire torsadée », qui est l'un des types de câbles les plus courants de nos jours. Il est constitué de plusieurs paires de fils de cuivre recouverts d'une gaine en plastique. Les fils qui composent chaque paire sont torsadés les uns autour des autres, ce qui offre une protection contre les interférences mutuelles. Câbles de ce genre sont divisés en deux classes : « Paire torsadée blindée » et « Paire torsadée non blindée ». La différence entre ces classes est que la paire torsadée blindée est mieux protégée contre les interférences électromagnétiques externes, en raison de la présence écran supplémentaire constitué d'un treillis de cuivre et/ou d'une feuille d'aluminium entourant les fils du câble. Les réseaux à paires torsadées, selon la catégorie de câble, offrent des vitesses de transmission de 10 Mbit/s à 1 Gbit/s. La longueur du segment de câble ne peut pas dépasser 100 m (jusqu'à 100 Mbit/s).

Tableau 1. Nombre d'équipements dans le réseau

Calcul du système de câbles :

Pour calculer le coût des câbles, supposons que la distance moyenne entre les ordinateurs d'un service et le switch correspondant est de 10 mètres, il faudra alors environ 850 m de câble UTP 5e.

Pour parcourir la distance entre les switchs et le switch géré centralement (+ connecter le manager) vous aurez besoin de 350 m de câble UTP 5e. réseau local internet par câble

Augmentons le coût du câble UTP 5e de 10 % (pour les déchets et les défauts d'installation) et obtenons environ 1350 m.

Au total, vous aurez besoin de 100 morceaux de câble à paire torsadée, qui nécessiteront 200 connecteurs RJ-45. Prise en compte des défauts - 220.

2.2 Équipement pour les ordinateurs du réseau local

Tableau 2. Description des ordinateurs (K)

Total : 16 347

Cet ensemble est conçu pour travailler avec des documents bureautiques. Composants simples et bon marché installés.

Président du conseil d'administration :

Bureau n°1 Directeur général (K1)

Bureau n°2 Secrétaire (K2)

Bureau n°3 Conseil d'administration (K3, K4, K5, K6, K7, K8, K9, K10, K11, K12, K13, K14, K15)

Service de sécurité:

Bureau n°4 Département de la sécurité (K16, K17, K18, K19, K20)

Bureau n°5 Département de la sécurité économique (K21, K22, K23, K24, K25, K26)

Prestation de qualité :

Bureau n°6 Département des technologies spéciales (K27, K28, K29, K30, K31, K32, K33)

Bureau n°7 Département des équipements spéciaux (K34, K35, K36, K37, K38, K39, K40)

Service RH :

Bureau n°8 Service ménage (K41, K42, K43, K44, K45, K46)

Bureau n°9 Département des ressources humaines (K47, K48, K49, K50, K51)

Bureau n°10 Directeur RH (K52)

Département exécutif :

Bureau n°11 Service technique (K53, K54, K55, K56, K57)

Bureau n°12 Département de production (K58, K59, K60, K61, K62)

Bureau n°13 Directeur exécutif (K63)

Tableau 3. Description des ordinateurs (P)

Total : 37 866

Ce package hautes performances offre des performances maximales et garantit le travail avec tout type de documents.

Les lieux de travail suivants seront équipés de ce forfait :

Département des finances :

Bureau n°4 Directeur Financier (P1)

Bureau n°5 Service Comptabilité (P2, P3, P4, P5, P6)

Bureau n°6 Département du travail et des salaires (P7, P8, P9, P10, P11)

Département commercial :

Bureau n°7 Directeur Commercial (P12)

Bureau n°8 Service commercial (P13, P14, P15, P16, P17)

Bureau n°9 Département Marketing (P18,P19,P20,P21,P22)

Tableau 4. Description des équipements en option.

2.3 Assurer une connexion entre le réseau local et Internet

Informations théoriquestechnologie de réseau :

Le passage de la télédiffusion analogique au numérique a pratiquement prédéterminé l'émergence de la technologie d'accès à l'Internet par satellite. Mais la véritable révolution dans ce domaine est associée à la norme européenne MPEG-2/DVB, qui combine organiquement la transmission d'informations et de données vidéo et audio numériques. Un autre facteur important doit être pris en compte l'utilisation du protocole IP comme norme de transmission de données sur réseau. Aujourd'hui, nous pouvons déjà dire que le monde a déterminé à la fois des normes stables pour la diffusion de télévision numérique par satellite et la gamme de fréquences utilisée, ainsi que le codage du signal et les fonctions nécessaires des équipements de réception.

Comment fonctionne l'Internet par satellite :

Pour utiliser Internet depuis un satellite, en plus d'une antenne parabolique, vous aurez besoin d'un récepteur (carte PCI ou périphérique USB).

Grâce au fournisseur Internet, nous transmettons des paquets de requêtes au serveur, après quoi les fichiers nous sont envoyés via un serveur proxy spécial ou une connexion VPN, mais pas via un canal terrestre, mais via satellite. Pour ce faire, la demande que nous envoyons arrive d'abord à un centre d'opérations spécial, où le fichier requis est téléchargé.

Après cela, le fichier est transmis au satellite. Depuis le satellite, le fichier « atterrit » sur votre assiette et entre dans votre ordinateur. Les taux de transfert du satellite vers votre antenne parabolique peuvent atteindre des centaines de kilo-octets par seconde, en fonction de l'occupation du centre d'opérations, et les délais entre l'envoi de votre demande et le début de l'envoi du fichier peuvent être identiques ou inférieurs. que ceux de votre FAI.

Équipement:

1. Carte DVB-Satellite

TeVii S 470 PCI-E (DVB-S2)

2. Antenne satellite

LANS-7.5 Antenne maille parabolique à focale directe avec suspension fixe en azimut AZ/EL 2,30 m F/D=0,375

3.Convertisseur

MultiCo< EC-202C20-BB>Convertisseur 10/100Base-TX vers 100Base-FX (1UTP, 1SC)

Fournisseur:

"Arc-en-ciel"

Taux:

En gros 4000 Mo/mois.

Frais d'abonnement : 2300 RUR/mois.

Trafic supplémentaire : 0,50 RUR/MB.

Vitesse du canal entrant : 6 144 Kbps.

Vitesse du canal sortant : 2048 Kbps.

2.4 Calcul économique

Conclusion

Au cours des travaux de test, un réseau informatique local a été conçu pour le fonctionnement de Furniture World OJSC. La structure de l'organisation a été élaborée, le plan d'étage, les bureaux et les départements ont été conçus, les ordinateurs ont été équipés et l'équipement réseau a été sélectionné et le système de câblage a été calculé. Le coût du projet a été calculé.

Bibliographie

1. Systèmes informatiques, réseaux et télécommunications : manuel / S.F. Khrapsky.- Omsk : Institut de service d'État d'Omsk, 2005. - 372 p. Version électronique.

2. Olifer V.G., Olifer N.A. Réseaux informatiques. Principes, technologies, protocoles : Manuel pour les universités. 3e éd. - Saint-Pétersbourg : Peter., 2006

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Le concept de réseau local, son essence, ses types, sa finalité, ses finalités d'utilisation, la détermination de sa taille, de sa structure et de son coût. Principes de base pour le choix des équipements réseau et de leurs logiciels. Assurer la sécurité des informations sur le réseau.

Le réseau local est un concept que beaucoup connaissent bien. Presque toutes les entreprises utilisent cette technologie, on peut donc dire que tout le monde l'a rencontré d'une manière ou d'une autre. Les réseaux locaux ont considérablement accéléré les processus de production, donnant ainsi un élan considérable à leur utilisation ultérieure dans le monde entier. Tout cela nous permet de prédire la croissance et le développement futurs d'un tel système de transmission de données, jusqu'à l'introduction d'un réseau local dans chaque entreprise, même la plus petite.

Le concept de réseau local

Un réseau local est constitué d'un certain nombre d'ordinateurs connectés les uns aux autres par un équipement spécial qui permet un échange complet d'informations entre eux. Une caractéristique importante de ce type de transmission de données est la zone relativement petite où se trouvent les nœuds de communication, c'est-à-dire les ordinateurs eux-mêmes.

Les réseaux locaux facilitent non seulement grandement l'interaction entre les utilisateurs, mais remplissent également d'autres fonctions :

• Simplifiez le travail avec la documentation. Les employés peuvent modifier et visualiser des fichiers sur leur lieu de travail. Dans le même temps, il n'y a pas besoin de réunions et de réunions collectives, ce qui permet de gagner un temps précieux.
• Ils vous permettent de travailler sur des documents avec des collègues, lorsque chacun est devant son propre ordinateur.
• Permet d'accéder aux applications installées sur le serveur, ce qui permet d'enregistrer espace libre sur le disque dur installé.
• Économisez de l'espace sur le disque dur en vous permettant d'enregistrer des documents sur votre ordinateur hôte.

Types de réseaux

Un réseau local peut être représenté par deux modèles : un réseau peer-to-peer et un réseau hiérarchique. Ils diffèrent dans la manière dont les nœuds de communication interagissent.

Un réseau peer-to-peer repose sur l’égalité de toutes les machines et les données sont réparties entre chacune d’elles. Essentiellement, un utilisateur d’un ordinateur peut accéder aux ressources et aux informations d’un autre. L'efficacité du modèle peer-to-peer dépend directement du nombre de nœuds de travail et son niveau de sécurité est insatisfaisant, ce qui, associé à un processus de gestion plutôt complexe, rend de tels réseaux peu fiables et pratiques.

Le modèle hiérarchique comprend un (ou plusieurs) serveur principal, où toutes les données sont stockées et traitées, et plusieurs nœuds clients. Ce type de réseau est beaucoup plus utilisé que le premier, présentant l’avantage de la rapidité, de la fiabilité et de la sécurité. Cependant, la vitesse d'un tel LAN dépend en grande partie du serveur, ce qui, dans certaines conditions, peut être considéré comme un inconvénient.

Elaboration des exigences techniques

Concevoir un réseau local est un processus assez complexe. Cela commence par l'élaboration d'une spécification technique, qui doit être soigneusement étudiée, car ses lacunes menacent des difficultés ultérieures dans la construction d'un réseau et des coûts financiers supplémentaires. La conception primaire peut être réalisée à l'aide de configurateurs spéciaux qui vous permettront de sélectionner l'équipement réseau optimal. De tels programmes sont particulièrement pratiques dans la mesure où vous pouvez corriger diverses valeurs et paramètres directement pendant le fonctionnement, ainsi que générer un rapport à la fin du processus. Ce n'est qu'après ces étapes que vous pourrez passer à l'étape suivante.

Conception schématique

Cette étape consiste à collecter des données sur l'entreprise où il est prévu d'installer un réseau local et à analyser les informations reçues. La quantité est déterminée :

• Utilisateurs.
• Postes de travail.
• Salles de serveurs.
• Ports de connexion.

Un point important est la disponibilité de données sur les tracés pour la pose des autoroutes et la planification d'une topologie spécifique. De manière générale, il est nécessaire de respecter un certain nombre d'exigences imposées par la norme IEEE 802.3. Cependant, malgré ces règles, il peut parfois être nécessaire d'effectuer des calculs de délais de propagation des signaux ou de consulter les fabricants d'équipements réseau.

Caractéristiques de base du réseau local

Lorsque vous choisissez une méthode de placement des nœuds de communication, vous devez vous rappeler les exigences de base pour les réseaux locaux :

• Performance, qui combine plusieurs notions : débit, temps de réponse, délai de transmission.
• Compatibilité, c'est-à-dire possibilité de connecter divers équipements et logiciels de réseau local.
• Sécurité, fiabilité, c'est-à-dire capacités pour empêcher tout accès non autorisé et protéger complètement les données.
• Évolutivité – la capacité d'augmenter le nombre de postes de travail sans dégrader les performances du réseau.
• Gérabilité - la capacité de contrôler les principaux éléments du réseau, de prévenir et d'éliminer les problèmes.
• La transparence du réseau, qui consiste à présenter un seul appareil informatique aux utilisateurs.

Topologies de base des réseaux locaux : avantages et inconvénients

La topologie d'un réseau représente sa disposition physique, affectant considérablement ses caractéristiques de base. Dans les entreprises modernes, trois types de topologies sont principalement utilisés : « Star », « Bus » et « Ring ».

La topologie « Étoile » est la plus courante et présente de nombreux avantages par rapport aux autres. Cette méthode d'installation est très fiable ; Si un ordinateur tombe en panne (à l'exception du serveur), cela n'affectera pas le fonctionnement des autres.

La topologie « Bus » est un câble fédérateur unique avec des ordinateurs connectés. Une telle organisation d'un réseau local permet d'économiser de l'argent, mais n'est pas adaptée à l'unification grande quantité ordinateurs.

La topologie « Ring » se caractérise par une faible fiabilité en raison de la disposition particulière des nœuds - chacun d'eux est connecté à deux autres à l'aide de cartes réseau. La panne d’un ordinateur entraîne l’arrêt de l’ensemble du réseau, ce type de topologie est donc de moins en moins utilisé.

Conception détaillée du réseau

Un réseau local d’entreprise comprend également diverses technologies, équipements et câbles. La prochaine étape sera donc la sélection de tous ces éléments. Prendre une décision en faveur de l'un ou l'autre logiciel ou matériel déterminé par le but de la création du réseau, le nombre d'utilisateurs, la liste des programmes utilisés, la taille du réseau, ainsi que son emplacement. Actuellement, les autoroutes à fibre optique sont les plus souvent utilisées, qui se distinguent par leur grande fiabilité, vitesse et disponibilité.

À propos des types de câbles

Les câbles sont utilisés dans les réseaux pour transmettre des signaux entre postes de travail ; chacun d'eux a ses propres caractéristiques, qui doivent être prises en compte lors de la conception d'un réseau local.

• Une paire torsadée est constituée de plusieurs paires de conducteurs recouverts d'isolant et torsadés ensemble. Le prix bas et la facilité d'installation sont des avantages bénéfiques, ce qui fait de ce câble le plus apprécié pour l'installation de réseaux locaux.
• Un câble coaxial est constitué de deux conducteurs insérés l'un dans l'autre. Un réseau local utilisant le coaxial n'est plus aussi courant - il a été remplacé par des paires torsadées, mais on le trouve encore à certains endroits.
• La fibre optique est un fil de verre capable de transporter la lumière en la réfléchissant sur les murs. Un câble fabriqué à partir de ce matériau transmet des données sur de longues distances et se caractérise par des performances élevées par rapport aux câbles à paires torsadées et coaxiaux, mais il n'est pas bon marché.

Équipement requis

L'équipement réseau des réseaux locaux comprend de nombreux éléments dont les plus couramment utilisés sont :

• Hub ou hub. Il connecte un certain nombre d'appareils en un seul segment à l'aide d'un câble.
• Changer. Utilise des processeurs spéciaux pour chaque port, traitant les paquets séparément des autres ports, grâce à quoi ils ont des performances élevées.
• Routeur. Il s'agit d'un appareil qui prend des décisions concernant l'envoi de paquets en fonction des données relatives aux tables de routage et de certaines règles.
• Modem. Largement utilisé dans les systèmes de communication, permettant le contact avec d'autres postes de travail via un réseau câblé ou téléphonique.

Équipement de réseau final

Le matériel du réseau local comprend nécessairement des parties serveur et client.

Le serveur est ordinateur puissant, ayant une grande importance pour le réseau. Ses fonctions comprennent le stockage d'informations, des bases de données, le service aux utilisateurs et le traitement des codes de programme. Les serveurs sont situés dans des salles spéciales avec une température de l'air constante contrôlée - des salles de serveurs, et leur boîtier est équipé d'une protection supplémentaire contre la poussière, d'un arrêt accidentel ainsi que d'un puissant système de refroidissement. En règle générale, seulement administrateurs système ou des dirigeants d'entreprises.

Un poste de travail est un ordinateur ordinaire connecté à un réseau, c'est-à-dire tout ordinateur qui demande des services au serveur principal. Pour assurer la communication sur ces nœuds, un modem et une carte réseau sont utilisés. Les postes de travail utilisant généralement les ressources du serveur, la partie client est équipée de clés USB faibles et de petits disques durs.

Logiciel

Les équipements de réseau local ne pourront pas remplir pleinement leurs fonctions sans un logiciel adapté. La partie logicielle comprend :

• Systèmes d'exploitation réseau sur serveurs qui constituent la base de tout réseau. C'est le système d'exploitation qui contrôle l'accès à toutes les ressources du réseau, coordonne le routage des paquets et résout les conflits de périphériques. Ces systèmes prennent en charge les protocoles TCP/IP, NetBEUI et IPX/SPX.
• Systèmes d'exploitation autonomes qui gèrent le côté client. Ils sont ordinaires systèmes d'exploitation, par exemple, Windows XP, Windows 7.
• Services et applications réseau. Ces éléments logiciels permettent d'effectuer diverses actions : consultation de documentation à distance, impression sur une imprimante réseau, envoi de messages email. Les services traditionnels HTTP, POP-3, SMTP, FTP et Telnet constituent la base de cette catégorie et sont implémentés à l'aide de logiciels.

Nuances de la conception des réseaux locaux

Concevoir un réseau local nécessite une analyse longue et tranquille, ainsi que la prise en compte de toutes les subtilités. Il est important de prévoir la possibilité de croissance des entreprises, ce qui entraînera une augmentation de la taille du réseau local. Le projet doit être élaboré de manière à ce que le LAN soit prêt à tout moment à connecter un nouveau poste de travail ou un autre appareil, ainsi qu'à mettre à niveau l'un de ses nœuds et composants.

Les questions de sécurité ne sont pas moins importantes. Les câbles utilisés pour construire le réseau doivent être protégés de manière fiable contre tout accès non autorisé et les lignes doivent être situées à l'écart des endroits potentiellement dangereux où elles pourraient être endommagées - accidentellement ou intentionnellement. Les composants LAN situés à l'extérieur des locaux doivent être mis à la terre et solidement sécurisés.

Développer un réseau local est un processus assez laborieux, mais la bonne approche et une responsabilité appropriée, le réseau local fonctionnera de manière fiable et stable, garantissant une expérience utilisateur ininterrompue.

La conception LAN est le développement d'une conception de système de communication qui intègre les postes de travail des utilisateurs et les équipements périphériques au sein du même bâtiment ou des locaux appartenant à la même organisation. Le LAN (réseau local) est pertinent pour les systèmes dotés de deux ordinateurs ou plus. Plus il y a d'équipements dans un réseau local, plus il est difficile à concevoir et à entretenir, mais plus il offre d'avantages :

• transfert de données rapide et ininterrompu entre ordinateurs ;
• restreindre l'accès aux ressources de l'entreprise ;
• collaboration avec des périphériques ;
• accès contrôlé des utilisateurs à Internet.

Justification de la conception du réseau local

Les ordinateurs connectés par un réseau local permettent aux employés de partager des ressources d'informations d'entreprise, des équipements périphériques et d'échanger des données. Il s’agit d’un traitement accéléré et simplifié flux d'informations— la principale justification de la conception d'un réseau local dans une entreprise. Les PC connectés par un seul réseau sont combinés en un seul espace d'informations dans lequel il est pratique d'accéder aux ressources - dossiers partagés sur des disques haute capacité, des imprimantes et autres. Le nombre d'erreurs et d'incidents de perte de données avec cette méthode d'échange tend vers zéro à grande vitesse d'échange de données au sein du réseau.

Préparation à la conception du LAN

La conception d'un LAN SCS (système de câblage structuré) consiste à développer une documentation décrivant la structure du réseau, sa topologie, l'emplacement des appareils des utilisateurs finaux, prises d'ordinateur et caractéristiques des équipements pour construire un réseau local.

Avant le début de la conception, l’organisation collecte et analyse les informations suivantes :

• combien d’unités d’équipement connecteront le LAN. Les PC, appareils d'impression, centraux téléphoniques automatiques et autres équipements sont pris en compte. Cela permettra au projet de calculer la charge que subira le réseau informatique local en fonctionnement normal ;
• caractéristiques physiques des locaux à travers lesquels le LAN sera posé. La superficie des pièces, la hauteur des plafonds et la distance maximale entre les appareils sont prises en compte. Depuis dernier paramètre La vitesse de transfert des données vers le LAN dépend inversement ;
• emplacement des composants qui nécessitent le plus souvent un entretien. Plus il est facile d'y accéder, moins le réseau sera indisponible et le flux de travail ne sera pas perturbé. Les ingénieurs pourront réaliser rapidement les principales étapes de réparation ou de prévention.

Les principes de base de la conception d’un réseau local sont d’assurer un transfert de données rapide et sécurisé. En fonction du caractère critique de ces exigences, les ingénieurs concepteurs sélectionnent le matériel et le système d'exploitation appropriés pour le serveur et les appareils utilisateur.

Au stade de la rédaction exigences techniques une topologie appropriée est sélectionnée pour le futur LAN, qui détermine la méthode de connexion physique des appareils au sein du réseau. Les options les plus populaires : pneu, anneau et étoile.

Autobus (linéaire)— un câble central est utilisé, auquel les GR utilisateur sont connectés. Ce câble mène au serveur (ordinateur central) sur lequel le informations générales, les droits d'accès sont enregistrés, le serveur de messagerie est configuré.

• Avantages: lorsqu'un appareil est déconnecté, le fonctionnement des autres machines n'est pas perturbé, une conception LAN simple et un coût d'installation abordable.
• Défauts: un endommagement du câble central perturbe le réseau, basse vitesse transfert de données, limitation pour une utilisation dans un LAN avec un grand nombre d'appareils finaux.

Anneau— suppose une connexion série des appareils (LAN peer-to-peer). La topologie se retrouve dans les réseaux locaux conçus il y a plusieurs années. Aujourd'hui, il n'est pratiquement pas utilisé, mais il est nécessaire de le connaître pour ceux qui étudient les bases de la conception LAN.

• Avantages: faible coût de conception et d'installation du réseau local (pas de routeur nécessaire, câble minimal requis).
• Inconvénients: faible vitesse de transfert de données ; en cas de dysfonctionnement dans une zone, le fonctionnement de tous les appareils utilisateur s'arrête ; la configuration et la maintenance du système sont difficiles ;

Étoile— les appareils sont connectés au serveur en parallèle via un hub ou un hub. Il s’agit du moyen le plus pratique d’échanger des données entre PC, imprimantes et autres équipements. Aujourd'hui, c'est le principe de base de la connexion d'ordinateurs à un réseau local.

• Avantages: mise à l'échelle flexible, performances et débit stables, installation et maintenance pratiques.
• Inconvénients: forte dépendance des appareils LAN vis-à-vis du hub/hub (en cas de panne, le réseau tombera), le nombre de connexions est limité par le nombre de ports sur le hub, consommation de câbles élevée, coût élevé des équipements auxiliaires.

Étapes de la conception d'un réseau local

Programmes pour la conception de réseaux locaux

Développer un projet pour un futur LAN est une tâche complexe qui nécessite des connaissances et une expérience professionnelles. Mais cette tâche peut être simplifiée ; les programmes de conception LAN y contribueront.

• AutoCAD est un système de conception assistée par ordinateur populaire. Universel (adapté à de nombreux domaines), mais non adapté à la conception LAN, il dispose donc pour cette tâche de fonctionnalités redondantes et d'un coût de licence gonflé.
• CAD5D— service en ligne pour la conception. Prend en charge les plans d'étage, le placement des appareils d'abonné et des composants clés, la création d'un ensemble de documentation de projet, prend en compte les spécifications des matériaux et des équipements.
• ZWCAD prétend être un analogue budgétaire d'AutoCAD et propose une large sélection d'outils pour travailler dans un espace bidimensionnel et tridimensionnel. Vous permet d'organiser des éléments LAN sous forme de blocs, prend en charge le travail parallèle avec des graphiques et du texte. Des modules supplémentaires sont utilisés pour étendre les fonctionnalités de base.

Agence fédérale pour l'éducation

Établissement d'enseignement public

Université technique de l'aviation d'État d'Oufa

En plus des composants principaux, le réseau peut inclure des blocs alimentation sans interruption, périphériques de sauvegarde, objets modernes distribués dynamiquement et différents types serveurs (tels que les serveurs de fichiers, les serveurs d'impression ou les serveurs d'archives).

Lors de la création d'un réseau local, le développeur est confronté à un problème : avec des données connues sur l'objectif, la liste des fonctions du réseau local et les exigences de base pour un ensemble d'outils LAN matériels et logiciels, construire un réseau, c'est-à-dire résoudre les problèmes suivants :

Déterminez l'architecture du LAN : sélectionnez les types de composants du LAN ;

Évaluer les indicateurs de performance du réseau local ;

Déterminez le coût du réseau local.

Dans ce cas, les règles de connexion des composants LAN basées sur la normalisation du réseau et leurs limitations spécifiées par les fabricants de composants LAN doivent être prises en compte.

La configuration LAN d'un système de contrôle automatisé dépend en grande partie des caractéristiques d'un domaine d'application particulier. Ces caractéristiques se résument aux types d'informations transmises (données, parole, graphiques), à la localisation spatiale des systèmes d'abonnés, à l'intensité des flux d'informations, aux délais d'information admissibles lors de la transmission entre sources et destinataires, aux volumes de traitement de données dans les sources et les consommateurs, aux caractéristiques des postes d'abonnés, des facteurs climatiques externes, électromagnétiques, des exigences ergonomiques, des exigences de fiabilité, du coût du réseau local, etc.

Les données initiales pour la conception d'un réseau local peuvent être obtenues lors d'une analyse préalable à la conception du domaine d'application pour lequel le système de contrôle automatisé doit être créé. Ces données sont ensuite affinées grâce à la prise de décision aux étapes de conception du LAN et à la construction de modèles de plus en plus précis du système de contrôle automatisé, ce qui permet de formuler ses exigences dans les « Spécifications techniques du LAN ». Le meilleur LAN est celui qui satisfait à toutes les exigences des utilisateurs formulées dans les termes de référence pour le développement d'un LAN, avec un minimum d'investissement et de coûts d'exploitation.

OBJECTIF DU TRAVAIL

Acquérir des compétences dans le choix d'une topologie, des éléments d'un réseau informatique local, ainsi que dans le calcul du temps de retard du signal.

BREVE INFORMATION THÉORIQUE

La conception de la configuration LAN fait référence à l'étape de conception du matériel systèmes automatisés et est réalisé à ce stade après avoir réparti les fonctions du système automatisé entre les postes d'abonnés du LAN, sélectionné les types de postes d'abonnés et déterminé l'emplacement physique des postes d'abonnés.

Le dossier de conception comprend les exigences du réseau local, les indications des composants matériels et logiciels disponibles, la connaissance des méthodes de synthèse et d'analyse du réseau local, les préférences et les critères de comparaison des options de configuration du réseau local. Considérons les options de topologie et la composition des composants du réseau local.

1. Topologie LAN.

La topologie d'un réseau est déterminée par la manière dont ses nœuds sont connectés par des canaux de communication. En pratique, 4 topologies de base sont utilisées :

En forme d'étoile (Fig. 1);

Bague (Fig. 2);

Pneu (Fig. 3);

En forme d'arbre (Fig. 1*) ;

Cellulaire (Fig. 4).

Les topologies des réseaux informatiques peuvent être très différentes, mais pour les réseaux locaux, seules trois sont typiques : en anneau, en bus et en étoile. Parfois, pour simplifier les choses, on utilise les termes anneau, pneu et étoile.

Topologie arborescente (hiérarchique, verticale). Dans cette topologie, les nœuds remplissent d'autres fonctions, plus intelligentes que dans une topologie en étoile. La topologie hiérarchique du réseau est actuellement l'une des plus courantes. Le logiciel de gestion de réseau est relativement simple et cette topologie constitue un point central pour la gestion et le diagnostic des erreurs. Dans la plupart des cas, le réseau est contrôlé par la station A au plus haut niveau de la hiérarchie, et la propagation du trafic entre les stations est également initiée par la station A. De nombreuses entreprises mettent en œuvre une approche distribuée d'un réseau hiérarchique dans lequel, dans un système d'esclaves stations, chaque station fournit un contrôle direct des stations inférieures dans la hiérarchie. La station A contrôle les stations B et C. Cela réduit la charge sur le LAN grâce à l'attribution de segments.

Topologie maillée (mixte ou multi-connectée). Un réseau avec une topologie maillée est, en règle générale, un réseau incomplètement connecté de nœuds de commutation de messages (canaux, paquets) auxquels les systèmes terminaux sont connectés. Tous les CS sont dédiés point à point. Ce type de topologie est le plus souvent utilisé dans les réseaux informatiques à grande échelle et régionaux, mais ils sont parfois utilisés dans les réseaux locaux. L’attrait de la topologie maillée réside dans sa relative résistance aux surcharges et aux pannes. En raison des multiples chemins d’une station à l’autre, le trafic peut être dirigé pour contourner les nœuds défaillants ou occupés.

La topologie du réseau affecte la fiabilité, la flexibilité, le débit, le coût du réseau et le temps de réponse (voir l'Annexe 1).

La topologie du réseau sélectionnée doit correspondre à l'emplacement géographique Réseaux LAN, les exigences établies pour les caractéristiques du réseau répertoriées dans le tableau. La topologie affecte la longueur des lignes de communication.

Figure 1. Topologie en étoile Fig. 2 Topologie en anneau

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Riz. 1* Topologie en étoile distribuée

Fig.3 Topologie

bus linéaire

connexion "transparente" de plusieurs réseaux locaux ou de plusieurs segments d'un même réseau avec des protocoles différents. Les ponts internes connectent la plupart des réseaux locaux à l'aide de cartes réseau dans serveur de fichiers. Avec un pont externe, un poste de travail est utilisé comme ordinateur de service avec deux adaptateurs réseauà partir de deux réseaux informatiques différents mais homogènes.

Dans le cas où les réseaux connectés diffèrent à tous les niveaux de contrôle, un système final du type porte, dans lequel la coordination est effectuée au niveau des processus de candidature. En utilisant porte les systèmes utilisant différents environnements d'exploitation et protocoles de haut niveau sont interconnectés

9. Données initiales pour la tâche

Utilisateurs :étudiants, enseignants, ingénieurs, programmeurs, laborantins, techniciens du Département des Systèmes de Contrôle Automatisés de l'UGATU.

Fonctions :

1) mise en œuvre du processus pédagogique en laboratoire et en cours pratiques, réalisation de cours et de projets de diplôme ;

2) organisation du processus éducatif, préparation à la direction des cours, développement d'un accompagnement méthodologique ;

3) développement de logiciels pour travailler sur le réseau ;

4) prévention et réparation des équipements.

Calcul du coût de l'équipement LAN :

Le LAN doit permettre la connexion d'un large ensemble d'appareils standards et spéciaux, parmi lesquels : ordinateurs, terminaux, appareils mémoire externe, imprimantes, traceurs, télécopieurs, équipements de surveillance et de contrôle, équipements de connexion à d'autres réseaux locaux et réseaux (y compris téléphoniques), etc.

Le LAN doit livrer les données au destinataire avec un haut degré de fiabilité (le facteur de disponibilité du réseau doit être d'au moins 0,96), doit être conforme aux normes en vigueur, offrir un mode de transfert de données « transparent », permettre une connexion aisée de nouveaux appareils et une déconnexion des les anciens sans perturber le réseau pendant 1 seconde maximum ; la fiabilité de la transmission des données ne doit pas dépasser +1E-8.

11. Liste des tâches pour la conception du LAN

11.1. Sélectionnez une topologie LAN (et justifiez votre choix).

11.2. Dessinez un schéma fonctionnel d'un réseau local et dressez une liste du matériel.

11.3. Sélectionnez la configuration LAN optimale.

11.4. Effectuez un tracé approximatif du réseau câblé et calculez la longueur de la connexion par câble pour la topologie sélectionnée, en tenant compte des transitions entre les étages. Puisqu'il existe des restrictions sur la longueur maximale d'un segment LAN pour un type de câble donné et un nombre donné de postes de travail, la nécessité d'utiliser des répéteurs doit être déterminée.

11.5. Déterminez le délai de propagation des paquets dans le réseau local conçu.

Pour les calculs, il est nécessaire de sélectionner un chemin dans le réseau avec le temps de trajet double maximum et le nombre maximum de répéteurs (hubs) entre ordinateurs, c'est-à-dire le chemin de longueur maximale. S'il existe plusieurs chemins de ce type, le calcul doit être effectué pour chacun d'eux.

Le calcul dans ce cas est effectué sur la base du tableau 2.

Pour calculer le temps aller-retour total pour un segment de réseau, multipliez la longueur du segment par le délai par mètre extrait de la deuxième colonne du tableau. Si le segment a une longueur maximale, vous pouvez immédiatement prendre la valeur de retard maximale pour ce segment de la troisième colonne du tableau.

Ensuite, les retards des segments inclus dans le chemin de longueur maximale doivent être additionnés et ajoutés à cette somme la valeur de retard pour les nœuds émetteurs-récepteurs de deux abonnés (ce sont les trois premières lignes du tableau) et les valeurs de retard pour tous les répéteurs (hubs) inclus dans ce chemin (ce sont les tableaux des trois lignes du bas).

Le délai total doit être inférieur à 512 bits par intervalles. Il ne faut pas oublier que la norme IEEE 802.3u recommande de laisser une marge d'intervalles de 1 à 4 bits pour tenir compte des câbles à l'intérieur des boîtes de jonction et des erreurs de mesure. Il est préférable de comparer le retard total à des intervalles de 508 bits plutôt qu'à des intervalles de 512 bits.

Tableau 2.

Doubles retards des composants du réseau Ethernet rapide(les valeurs de retard sont données par intervalles de bits)

Tous les délais indiqués dans le tableau correspondent au pire des cas. Si les caractéristiques temporelles de câbles, hubs et adaptateurs spécifiques sont connues, il est presque toujours préférable de les utiliser. Dans certains cas, cela peut entraîner une augmentation notable taille autorisée réseaux.

Exemple de calcul pour le réseau illustré à la Fig. 5 :

Il existe ici deux chemins maximum : entre les ordinateurs (segments A, B et C) et entre l'ordinateur supérieur (comme indiqué sur la figure) et le commutateur (segments A, B et D). Ces deux sentiers comprennent deux segments de 100 mètres et un segment de 5 mètres. Supposons que tous les segments sont 100BASE-TX et sont effectués sur un câble de catégorie 5. Pour deux segments de 100 mètres (longueur maximale), la valeur de retard des intervalles de 111,2 bits doit être extraite du tableau.

Riz 5. Exemple de configuration réseau maximale Ethernet rapide

Pour un segment de 5 mètres, lors du calcul du délai, multipliez 1,112 (délai par mètre) par la longueur du câble (5 mètres) : 1,112 * 5 = intervalles de 5,56 bits.

Valeur du délai pour deux abonnés Émission du tableau – intervalles de 100 bits.

D'après le tableau des valeurs de retard pour deux répéteurs de classe II - intervalles de 92 bits chacun.

Tous les retards répertoriés sont résumés :

111,2 + 111,2 + 5,56 + 100 + 92 + 92 = 511,96

c'est moins de 512, donc ce réseau sera opérationnel, bien qu'à la limite, ce qui n'est pas recommandé.

11.6. Déterminer la fiabilité du réseau local

Pour un modèle à deux états (fonctionnel et non fonctionnel), la probabilité que le composant fonctionne, ou plus simplement la fiabilité, peut être comprise de différentes manières. Les formulations les plus courantes sont :

1. disponibilité des composants

2. fiabilité des composants

La disponibilité est utilisée dans le contexte des systèmes réparables. De ce qui précède, il s'ensuit qu'un composant peut être dans l'un des trois états suivants : fonctionnel, ne fonctionnant pas ou en cours de restauration. La disponibilité d'un composant est définie comme la probabilité de son fonctionnement à un instant aléatoire. La disponibilité est évaluée en tenant compte du temps de récupération moyen en état de fonctionnement et temps moyen en condition de non-fonctionnement. La fiabilité peut s'écrire :

______________délai moyen jusqu'à l'échec______________

temps moyen jusqu'à la panne + temps moyen de récupération

Les valeurs quantitatives des indicateurs de fiabilité AIS ne doivent pas être pires que les suivantes :

Temps moyen entre les pannes d'un complexe logiciel moyens techniques(KPTS) L'AIS doit durer au moins 500 heures ;

Le temps moyen entre les pannes d'un seul canal de communication AIS doit être d'au moins 300 heures ;

Le temps moyen entre les pannes des serveurs AIS doit être d'au moins 10 000 heures ;

Le temps moyen entre les pannes du PC (dans le cadre du poste de travail automatisé) doit être d'au moins 5 000 heures ;

Le temps moyen entre les pannes d'une seule fonction du logiciel d'application (SPO) de l'AIS CPTS doit être d'au moins 1 500 heures ;

Le temps moyen nécessaire pour restaurer la fonctionnalité de l'AIS CPTS ne doit pas dépasser 30 minutes ; dans ce cas:

Le temps moyen nécessaire pour restaurer la fonctionnalité d'un système de contrôle après une panne d'un équipement technique ne doit pas dépasser 20 minutes, hors temps d'arrêt organisationnel ;

Le délai moyen de restauration de la fonctionnalité d'un système de contrôle après une panne d'un logiciel AIS général ou spécial n'excède pas 20 minutes, hors temps d'arrêt organisationnel ;

Le temps moyen nécessaire pour restaurer la fonctionnalité d'un seul canal de communication d'un CPTS ne doit pas dépasser 3 heures ;

Le délai moyen de restauration de la fonctionnalité du CPTS en cas de panne ou de dysfonctionnement dû à des erreurs algorithmiques dans le logiciel d'application du complexe logiciel et technologique (STC) de l'AIS, sans exclure le fonctionnement ultérieur du CPTS ou du PTK de l'AIS est impossible - jusqu'à 8 heures (en tenant compte du temps nécessaire pour éliminer les erreurs).

12.1. Liste des étapes de conception d'une configuration LAN, indiquant les décisions de conception prises.

12.2. Schéma fonctionnel d'un LAN (dessin d'un LAN indiquant les marques des équipements et des lignes de communication). Dans le diagramme, il est recommandé de noter le nombre de postes de travail dans les différents segments LAN, les éventuelles réserves d'extension et les goulots d'étranglement.

12.3. Résultats des calculs du coût du LAN (compilés dans un tableau indiquant le nom, le nombre d'unités, le prix et le coût). Lors du calcul du coût, tenez compte des coûts de conception et d'installation d'un réseau local.

12.4 Calculer le délai LAN et sa fiabilité.

Tableau 1

Données comparatives sur les caractéristiques du LAN

Vers un ensemble de paramètres pour les lignes de communication LAN comprennent : la bande passante et le débit de données, la capacité point à point, multipoint et/ou de diffusion (c'est-à-dire les applications autorisées), l'extension maximale et le nombre de systèmes d'abonnés connectés, la flexibilité topologique et la complexité de l'installation, l'immunité aux interférences et le coût.

Le principal problème est de garantir simultanément que les indicateurs, par exemple, le taux de transfert de données le plus élevé sont limités par la distance de transfert de données maximale possible, ce qui garantit toujours le niveau de protection des données requis. L'évolutivité et la facilité d'extension du système de câbles affectent son coût.

Les conditions d'emplacement physique aident à déterminer le meilleur type de câble et la meilleure topologie. Chaque type de câble a ses propres restrictions de longueur maximale : paire torsadée assure un travail sur de courtes périodes, câble coaxial monocanal - sur de longues distances, câble coaxial et fibre optique multicanal - sur de très longues distances.

La vitesse de transfert des données est également limitée par les capacités du câble : la plus élevée est fibre optique, puis ils partent câbles coaxiaux monocanaux et multicanaux Et paire torsadée Les câbles disponibles peuvent être sélectionnés pour correspondre aux caractéristiques requises.

Ethernet rapide 802.3u n'est pas une norme indépendante, mais constitue un complément à la norme 802.3 existante sous forme de chapitres. Nouvelle technologie Fast Ethernet a tout sauvé MAC niveau classique Ethernet, mais le débit a été augmenté à 100 Mbps. Par conséquent, puisque le débit a augmenté de 10 fois, l'intervalle de bits a diminué de 10 fois et est désormais égal à 0,01 µs. Donc en technologie Rapide Ethernet le temps de transmission de trame de longueur minimale en intervalles de bits est resté le même, mais égal à 5,75 µs. Limite de longueur totale du réseau Ethernet rapide diminué à 200 mètres. Toutes les différences technologiques Ethernet rapide depuis Ethernet concentré sur le plan physique. Niveaux MAC Et SARL V Ethernet rapide est resté absolument le même.

La norme officielle 802.3u a établi trois spécifications différentes pour la couche physique Ethernet rapide:

- 100Base-TX- pour câble double paire sur paire torsadée non blindée PTU catégorie 5 ou paire torsadée blindée STP Type 1;

- 100Base-T4- pour câble quatre paires sur paire torsadée non blindée PTU catégories 3, 4 ou 5 ;

100Base-FX - pour le câble à fibre optique multimode, deux fibres sont utilisées.

DANS Ethernet 2 classes de concentrateurs sont introduites : 1ère classe et 2ème classe. Les hubs de classe 1 prennent en charge tous les types de codage de couche physique ( Émission, FX, T4), c'est-à-dire que les ports peuvent être différents. Les hubs de classe 2 ne prennent en charge qu'un seul type de codage de couche physique : soit émission/effet, ou T4.

Distances maximales du hub au nœud :

- Émission– 100 m, Effets– multimode : 412 m (semi-duplex), 2 km (full). Monomode : 412 m (semi-duplex), jusqu'à 100 km (full duplex), T4– 100 m.

Il ne peut y avoir qu'un seul hub de 1ère classe dans le réseau, deux hubs de 2ème classe, mais la distance entre eux est de 5 m.

Paire torsadée (UTP)

La connexion par câble la moins chère est une connexion à deux fils torsadés, souvent appelée paire torsadée (paire torsadée). Il vous permet de transmettre des informations à des vitesses allant jusqu'à 10 à 100 Mbit/s, est facilement extensible, mais est insensible au bruit. La longueur du câble ne peut pas dépasser 1 000 m pour une vitesse de transmission de 1 Mbit/s. Les avantages sont prix bas Et installation facile. Pour augmenter l'immunité au bruit des informations, des câbles à paires torsadées blindées sont souvent utilisés. Cela augmente le coût de la paire torsadée et rapproche son prix de celui du câble coaxial.

1. Traditionnel câble téléphonique, il peut transmettre de la parole, mais pas des données.

2. Capable de transmettre des données à des vitesses allant jusqu'à 4 Mbit/s. 4 paires torsadées.

3. Un câble capable de transmettre des données à des vitesses allant jusqu'à 10 Mbit/s. 4 paires torsadées avec neuf tours par mètre.

4. Un câble capable de transmettre des données à des vitesses allant jusqu'à 16 Mbit/s. 4 paires torsadées.

5. Un câble capable de transmettre des données à des vitesses allant jusqu'à 100 Mbit/s. Se compose de quatre paires torsadées de fil de cuivre.

6. Le câble, capable de transmettre des données à des vitesses allant jusqu'à 1 Gb/s, se compose de 4 paires torsadées.

Câble coaxial Il a un prix moyen, est insonorisant et est utilisé pour communiquer sur de longues distances (plusieurs kilomètres). Les vitesses de transfert d'informations vont de 1 à 10 Mbit/s et peuvent dans certains cas atteindre 50 Mbit/s. Câble coaxial utilisé pour la transmission d’informations de base et à large bande.

Câble coaxial haut débit insensible aux interférences, facile à développer, mais son prix est élevé. Le taux de transfert d'informations est de 500 Mbit/s. Lors de la transmission d'informations dans la bande de fréquence de base sur une distance supérieure à 1,5 km, un amplificateur ou ce qu'on appelle un répéteur est requis ( répétiteur). Par conséquent, la distance totale lors de la transmission des informations augmente jusqu'à 10 km. Pour les réseaux informatiques à topologie en bus ou en arborescence, le câble coaxial doit avoir une terminaison à son extrémité.

Ethernet-câble est également un câble coaxial avec une impédance caractéristique de 50 ohms. On l'appelle aussi épais Ethernet (épais) ou câble jaune (câble jaune). Il utilise 15 broches activation standard. En raison de son immunité au bruit, il constitue une alternative coûteuse aux câbles coaxiaux conventionnels. La distance maximale disponible sans répéteur ne dépasse pas 500 m et la distance totale du réseau Ethernet - environ 3000 m. Ethernet- le câble, de par sa topologie principale, n'utilise qu'une seule résistance de charge à son extrémité.

Moins cher que Ethernet-le câble est la connexion Moins cher-câble ou, comme on l'appelle souvent, mince (mince) Ethernet. Il s'agit également d'un câble coaxial de 50 ohms avec un taux de transfert de 10 millions de bps.

Lors de la connexion de segments Moins cher-câble des répéteurs sont également nécessaires. Réseaux informatiques avec Moins cher-câble avoir un faible coût et des coûts minimes lors de la construction. Les cartes réseau sont connectées à l'aide de connecteurs à baïonnette de petite taille largement utilisés ( SR-50). Aucun blindage supplémentaire n'est requis. Le câble est connecté au PC à l'aide de connecteurs en T ( Connecteurs T). La distance entre deux postes de travail sans répéteurs peut être au maximum de 300 m, et la distance totale du réseau peut aller jusqu'à Bon marché-câble - environ 1000 m. Moins cher situé sur la carte réseau et est utilisé à la fois pour l'isolation galvanique entre les adaptateurs et pour amplifier un signal externe.

Les plus chers sont conducteurs optiques, aussi appelé câble en fibre de verre. La vitesse de diffusion des informations à travers eux atteint plusieurs gigabits par seconde. Il n'y a pratiquement aucune interférence extérieure. Ils sont utilisés là où des champs d'interférence électromagnétiques se produisent ou où la transmission d'informations sur de très longues distances est nécessaire sans l'utilisation de répéteurs. Ils ont des propriétés anti-écoute, car la technique de dérivation dans les câbles à fibres optiques est très complexe. Les conducteurs à fibres optiques sont combinés dans un réseau local à l'aide d'une connexion en étoile.

2 types de fibre optique:

1)câble monomode– un conducteur central de petit diamètre est utilisé, proportionné à la longueur d'onde de la lumière (5-10 µm). Dans ce cas, tous les rayons lumineux se propagent le long de l'axe optique du guide de lumière sans être réfléchis par le conducteur extérieur. Un laser est utilisé. Longueur du câble – 100 km ou plus.

2) câble multimode - utilisez des noyaux internes plus larges (40-100 µm). Dans le conducteur interne, plusieurs rayons lumineux existent simultanément, se réfléchissant depuis le conducteur externe sous différents angles. L'angle de réflexion est appelé mode faisceau. Les LED sont utilisées comme source de rayonnement. Longueur du câble – jusqu'à 2 km.

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1. http://*****/, système de création automatique projets de réseaux locaux
Compilé par : Nikolaï Mikhaïlovitch Dubinine

Rouslan Nikolaïevitch Agapov

Gennady Vladimirovitch Startsev

CONCEPTION D'UN RÉSEAU INFORMATIQUE LOCAL

Atelier laboratoire sur la discipline

"Réseaux informatiques et télécommunications"

Signé pour publication le 05/05/2008. Format 60x84 1/16.

Papier offset. L'impression est plate. Police Times New Roman.

Conditionnel four l. . Conditionnel cr. -Ott. . Euh. – éd. l. .

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