Проектування локально-обчислювальної мережі

Введення.

На сьогоднішній день у світі існує понад 130 мільйонів комп'ютерів, ібільше 80% з них об'єднані в різноманітні інформаційно-обчислювальні мережі,від малих локальних мереж в офісах до глобальних мереж типу Internet.

Всесвітня тенденція до об'єднання комп'ютерів у мережі обумовлена поручважливих причин, таких як прискорення передачі інформаційних повідомлень,можливість швидкого обміну інформацією між користувачами, одержання іпередача повідомлень (факсів, Е - маil листів і іншого) не відходячи відробочого місця, можливість миттєвого одержання будь-якої інформації з будь-якоїточки земної кулі, а так само обмін інформацією між комп'ютерами різнихфірм виробників працюючих під різним програмним забезпеченням.

Такі величезні потенційні можливості який несе в собіобчислювальна мережа і той новий потенційний підйом який при цьомувідчуває інформаційний комплекс, а так само значне прискореннявиробничого процесу не дають нам право не приймати це до розробкиі не застосовувати їх на практиці.
Тому необхідно розробити принципове рішення питання поорганізації ІТТ (інформаційно-обчислювальної мережі) на базі вжеіснуючого комп'ютерного парку та програмного комплексу, що відповідаєсучасним науково-технічним вимогам, з урахуванням зростаючихпотреб і можливістю подальшого поступового розвитку мережі у зв'язкуз появою нових технічних і програмних рішень.

Під ЛОМ розуміють спільне підключення декількох окремих комп'ютернихробочих місць
(Робочих станцій) до єдиного каналу передачі даних.
Завдяки обчислювальним мережам ми одержали можливість одночасноговикористання програм і баз даних декількома користувачами.

Поняття локальна обчислювальна мережа - ЛОМ (англ. LAN - Local Агеа
Network) ставиться до географічно обмеженого (територіально абовиробничо) апаратно-програмним реалізаціям, у яких не-скількикомпиотерних систем пов'язані один з одним за допомогою відповіднихзасобів комунікацій,

Завдяки такому з'єднанню користувач може взаємодіяти з іншимиробочими станціями, залученими до цього ЛОМ.

У виробничій практиці ЛОМ грають дуже велику роль.
За допомогою ЛОМ у систему об'єднуються персональні комп'ютери,розташовані на багатьох віддалених робочих місцях, що використовуютьспільно устаткування, програмні засоби й інформацію. Робочі місцяспівробітників перестають бути ізольованими й об'єднуються в єдину систему.
Розглянемо переваги, одержувані при мережному об'єднанні персональнихкомп'ютерів у вигляді внутривиробничої обчислювальної мережі.

Поділ ресурсів
Поділ ресурсів дозволяє ощадливо використовувати ресурси,наприклад, управляти периферійними пристроями, такими як лазернідрукувальні пристрої, із усіх приєднаних робочих станцій.

Поділ даних.
Поділ даних надає можливість доступу і керування базамиданих з периферійних робочих місць, що потребують інформації.

Поділ програмних засобів
Поділ програмних засобів надає можливість одночасноговикористання централізованих, раніше встановлених програмних засобів.

Поділ ресурсів процесора.
При поділі ресурсів процесора можливе використання обчислювальнихпотужностей для обробки даних іншими системами, що входять в мережу,
Надана можливість полягає в тому, що на наявні ресурси не
"накидаються" моментально, а тільки лише через спеціальний процесор,доступний кожній робочій станції.

Багатокористувацький режим

Сітьові властивості системи сприяють одночасномувикористанню централізованих прикладних програмних засобів, ранішевстановлених і керованих, наприклад, якщо користувач системи працює зіншим завданням, то поточна виконувана робота відсувається на задній план.

Усі ЛОМ працюють в одному стандарті, прийнятому для комп'ютерних мереж - устандарті OSI - Open System Interconnection.

Взаємодія відкритих систем (OSI)

Для того щоб взаємодіяти, люди використовують загальну мову. Якщо вони неможуть розмовляти один з одним безпосередньо, вони застосовуютьвідповідні допоміжні засоби для передачі повідомлень.
Для того щоб надати руху процес передачі даних, використовувалимашини з однаковим кодуванням даних і пов'язані одна з одною. Дляєдиного уявлення даних у лініях зв'язку, по яких передаєтьсяінформація, сформована Міжнародна організація по стандартизації (англ,
ISO - International Standarts Organization).

ISO призначена для розробки моделі міжнародного комунікаційногопротоколу, у рамках якої можна розробляти міжнародні стандарти.

Міжнародна організація по стандартизації (ISO) розробила базовумодель взаємодії відкритих систем OSI. Ця модель єміжнародним стандартом для передачі даних.

Модель містить сім окремих рівнів:

Рівень 1: фізичний - бітові протоколи передачі інформації;
Рівень 2: канальний - формування кадрів, керування доступом до середовища;
Рівень 3: мережний - маршрутизація, керування потоками даних;
Рівень 4: транспортний - забезпечення взаємодії віддалених процесів;
Рівень 5: сеансовий - підтримка діалогу між віддаленими процесами;
Рівень 6: представницький - інтерпретація переданих даних;
Рівень 7: прикладний - користувальне керування даними,

Основна ідея цієї моделі полягає в тому, що кожному рівню приділяєтьсяконкретна роль в тому числі і транспортному середовищі. Завдяки цьому загальназадача передачі даних розчленовується на окремі легко доступні для огляду задачі.
Необхідні угоди для зв'язку одного рівня з вище-і нижчерозташованиминазивають протоколом.

Тому що користувачі мають потребу в ефективному управлінні, системаобчислювальної мережі рекомендується як комплексна будівля, щокоординує взаємодію задач користувачів.

З урахуванням вищевикладеного можна вивести таку рівневу модель задміністративними функціями, що виконуються в призначеному для користувача прикладномурівні.

Окремі рівні базової моделі проходять у напрямку униз від джереладаних (від рівня 7 до рівня 1) і в напрямку нагору від приймача даних
(від рівня 1 до рівня 7). Користувальницькі дані передаються внижчерозташованими рівень разом із специфічним для рівня заголовком дотих пір, поки не буде досягнутий останній рівень.
На приймальній стороні надходять дані аналізуються і, у міру потреби,передаються далі в вищерозташованих рівень, поки інформація не будепередана в призначений для користувача прикладний рівень.

Рівень 1 Фізичний
На фізичному рівні визначаються електричні, механічні,функціональні та процедурні параметри для фізичної зв'язку в системах.
Фізична і нерозривний зв'язок з нею експлуатаційна готовність єосновною функцією 1-го рівня, Стандарти фізичного рівня включаютьрекомендації V.24 МККТТ (ССIТТ), ЕIА RS232 і Х.21. Стандарт ISDN
(Integrated Services Digital Network) у майбутньому зіграє визначальну рольдля функцій передачі даних. Як середовище передачі даних використовуютьтрижильним мідний дріт (екранована вита пара), коаксіальний кабель,оптоволоконний провідник і радіорелейний лінію.

Рівень 2 Канальний
Канальний рівень формує з даних, переданих 1-м рівнем, такзвані "кадри" послідовності кадрів. На цьому рівні здійснюютьсяуправління доступом до передавальної середовищі, яка використовується декількома ЕОМ,синхронізація, виявлення та виправлення помилок.

Рівень 3 Мережний
Мережевий рівень встановлює зв'язок в обчислювальної мережі між двомаабонентами. З'єднання відбувається завдяки функцій маршрутизації, яківимагають наявності мережевої адреси у пакеті. Мережевий рівень повинен такожзабезпечувати обробку помилок, мультиплексування, управління потокамиданих. Найвідоміший стандарт, що відноситься до цього рівня - рекомендація
Х.25 МККТТ (для мереж загального користування з комутацією пакетів).

Рівень 4 Транспортний
Транспортний рівень підтримує безперервну передачу даних між двомащо взаємодіють один з одним користувацькими процесами. Якістьтранспортування, безпомилковість передачі, незалежність обчислювальнихмереж, сервіс транспортування з кінця в кінець, мінімізація витрат іадресація зв'язку гарантують безперервну і безпомилкову передачу даних.

Рівень 5 Сеансовий
Сеансовий рівень координує прийом, передачу і видачу одного сеансузв'язку. Для координації необхідні контроль робочих параметрів, управлінняпотоками даних проміжних накопичувачів і діалоговий контроль,гарантує передачу, що є в розпорядженні даних. Крім того,сеансовий рівень містить додатково функції управління паролями,підрахунку плати за користування ресурсами мережі, управління діалогом,синхронізації та скасування зв'язку під час передачі після збою внаслідок помилокв нижчерозташованими рівнях.

Рівень 6 Представницький
Рівень представлення даних призначений для інтерпретації даних, а такожпідготовки даних для користувача прикладного рівня.
На цьому рівні відбувається перетворення даних з кадрів, які використовуються дляпередачі даних в екранний формат або формат для друкуючих пристроївкінцевої системи.

Рівень 7 Прикладної
У прикладному рівні необхідно надати в розпорядження користувачіввже перероблену інформацію. З цим може справитися системне ікористувальницьке прикладне програмне забезпечення.

Розділ 1.

1.1 Аналіз існуючої ЛВС.

Структура існуючої локально-обчислювальної мережі ІРЦ ВАТ "Ростелеком
ММТ, представлена на малюнку 1.1, базується, в основному, наконцентраторах розділяється Ethernet 10 Base-T і на комутаторі BayStack
301 на 22 порта 10 Base-T і 2 порти Fast Ethernet 100 Base-TX.

Необхідність побудови ЛОМ ІРЦ полягала в спрощення процесу одержанняі обробки інформації, а саме даних про міжміських і міжнароднихтелефонних переговорах по підприємствах і квартирному сектору.
Вся інформація по переговорах, що накопичується на телефонних вузлах,надходить в інформаційно-розрахунковий центр, де і відбувається її обробка. Асаме:

. виставлення рахунків за міжміські та міжнародні телефонні переговори по підприємствах;

. виставлення рахунків за міжміські та міжнародні телефонні переговори по квартирному сектору;

. перевірка заборгованості абонентів;

. надання послуги "Експрес рахунок";

. ведення та оформлення претензій.

що поступила інформація зберігається на серверах, що знаходяться в машинному залі
ІРЦ.

Сервер 1 Tricord на базі процесора 486 (оперативна пам'ять
16 Mb, обсяг жорсткого диска 40 Gb, ОС-Novell 3.2)
Інформація, що зберігається на сервері:

- довідкова інформація з виставляння рахунків за Міжнародні ТР і

Міжміські ТР по підприємствах
- масиви рахунків за один рік

Сервер 2 Tricord на базі процесора 486 (оперативна пам'ять
16 Mb, обсяг жорсткого диска 2 Gb, ОС-Novell 4.0)
Інформація, що зберігається на сервері:

- друк рахунків квартирного сектора
- введення оплати

З приходом нових технологій обміну даними, процес обробки інформаціїзначно прискорився і займає набагато менше часу, ніж до цього.
Отже, відбувається збільшення обробленої інформації, звідсипідвищується і продуктивність.

Структура локально-обчислювальної мережі ІРЦ побудована на технології
Ethernet 10 Base-T.
Що свого часу забезпечувало гарну продуктивність, але з часомвідбулося збільшення числа абонентів, які користуються послугами міжміськогоміжнародного зв'язку, внаслідок чого виникли проблеми з мережевоюархітектурою:

. користувачам не вистачає пропускної здатності мережі;
. мала швидкість відповіді серверів на запити;
. необхідний перехід на більш швидкісний ніж 10 Мбіт/с виділене з'єднання, без заміни всього обладнання;
. забезпечення високої надійності мережі;
. зручне управління мережею;
. збільшення обсягу отримуваної інформації.

Для вирішення цих проблем виникла необхідність удосконалення локально-обчислювальної мережі ІРЦ, що і розглядається в даному дипломному проекті.

1.2 Аналіз пропозицій щодо її розвитку.

Новий варіант побудови локально-обчислювальної мережі інформаційно -розрахункового центру філії ВАТ "Ростелеком" - ММТ є:

. Збільшення обсягу пам'яті серверів;

. Перехід на більш швидкісну, ніж Ethernet, технологію Fast Ethernet 100

Мбіт/с;

. Організацію Віртуальних мереж (VLAN), трафік яких на канальному рівні повністю ізольований від інших вузлів мережі;

. Здійснення агрегування каналів (Транкінг) використовуючи кілька активних паралельних каналів одночасно для підвищення пропускної здатності та надійності мережі.

У проекті нового варіанту побудови ЛОМ ІРЦ сервера є:

Сервер 1 Hewlett Packard LH3 (оперативна пам'ять 256 Mb, обсяг жорсткогодиска 140 Gb, ОС-Novell 3.2)
Інформація, що зберігається на сервері:

- довідкова інформація з виставляння рахунків за Міжнародні ТР і

Міжміські ТР по підприємствах;
- масиви рахунків за п'ять років;
- комплекс прикладного програмного забезпечення;
- перегляд бази;
- виписка повторного рахунку;
- внесення плати;
- "експрес рахунок" по підприємствах;
- ведення та оформлення претензій.

Сервер 2 ALR 8200 (оперативна пам'ять 256 Mb, об'єм жорсткого диску 50 Gb,
ОС-Novell 5.0)
Інформація, що зберігається на сервері:

- друк рахунків квартирного сектора;
- введення оплати;
- введення ярликів комутаторних залів;
- картотека телефонів з адресними даними. < p> Сервер 3 ALR 8200 (оперативна пам'ять 1 Gb, обсяг жорсткого диска 100 Gb, ОС-
Windows NT)
Інформація, що зберігається на сервері:

- особові картки абонентів квартирного сектора;
- ведення договорів;
- друк "експрес рахунку";
- перевірка заборгованостей.

1.2.1 Аналіз вдосконалення технології Ethernet.

Основний напрямок вдосконалення технологій локальних мереж пов'язано зтехнологією Ethernet і це не дивно.
Згідно з даними дослідницької компанії International Data
Corporation (IDC) більше 85% всіх мережевих з'єднань до кінця 1997були сполуками Ethernet, представляючи більш ніж 118 мільйонівприєднаних до мереж персональних комп'ютерів, робочих станцій ісерверів. Тому створення високошвидкісних технологій, максимальносумісних з Ethernet, являло собою важливу задачу мережевої індустрії.
Вирішення цього завдання обіцяло величезні вигоди та переваги для мережевихкористувачів, інтеграторів, адміністраторів, експлуатації і, природно,для виробників.

У 1995 році комітет IEEE прийняв специфікацію Fast Ethernet якстандарту. Мережевий світ отримав технологію, з одного боку, вирішальну самуболючу проблему-брак пропускної спроможності на нижньому рівнімережі, а з іншого боку, дуже легко впроваджуються в існуючі мережі
Ethernet.

Легкість впровадження Fast Ethernet пояснюється наступними чинниками:

. Загальний метод доступу дозволяє використовувати в мережевих адаптери Fast

Ethernet до 80% мікросхем адаптерів Ethernet;

. Драйвери також містять велику частину коду для адаптерів Ethernet, а відмінності викликані новим методом кодування даних на лінії (4B/5B або

8B/6T) і наявністю повнодуплексної версії протоколу;

. Формат кадру залишився тим самим, що дає можливість аналізатора протоколів застосовувати до сегментів Fast Ethernet ті самі методи аналізу, що і для сегментів Ethernet, лише механічно підвищивши швидкість роботи.

Відмінності Fast Ethernet від Ethernet зосереджені в основному на фізичномурівні. Розробники стандарту Fast Ethernet врахували тенденції розвиткуструктурованих кабельних систем.
Вони реалізували фізичний рівень для всіх популярних типів кабелів,що входять до стандартів на структуровані (такі як EIA/TIA 568A) іреально випускаються кабельні системи.

Існує три варіанти фізичного рівня Fast Ethernet:

. 100Ваsе-ТХ для двох парного кабелю на неекранованої кручений парі UTP

Category 5 (чи екранованого кручений парі STP Туре1);
. 100Ваsе-Т4 для чотирьох парного кабелю на неекранованої кручений парі UTP

Category 3,4,5;
. 100Ваsе-FХ для багатомодового оптоволоконного кабелю.

При створенні сегментів Fast Ethernet з розділяється середовищем потрібновикористовувати концентратори. При цьому максимальний діаметр мережі коливаєтьсявід 136 до 205 метрів, а кількість концентраторів в сегменті обмеженоодним або двома, в залежності від їх типу.
При використанні двох концентраторів відстань між ними не можепрев?? шать 5-10 метрів. Так що існування 2-х пристроїв мало що дає,крім збільшення кількості портів - відстань між комп'ютерами сегментавід додавання другого концентратора практично не змінюється.

У поділюваному сегменті Fast Ethernet немає можливості забезпечити будь-якіпереваги при обслуговуванні трафіку додатків реального часу. Будь-якийкадр отримує рівні шанси захопити середу передачі даних відповідно дологікою алгоритму CSMA/CD.
Комутований варіант Fast Ethernet дозволяє збільшити зв'язку між вузлами,що працюють в повнодуплексному режимі і використовують багатомодовийоптичне волокно, до 2 км.

У технології Fast Ethernet є кілька ключових властивостей, яківизначають області і ситуації її ефективного застосування.

До цих властивостей відносяться:

. великий ступінь спадкоємності по відношенню до класичного 10 - мегабітного Ethernet;
. висока швидкість передачі даних - 100 Мбіт/с;
. можливість працювати на всіх основних типах сучасної кабельної проводки - UTP Category 5, UTP Category 3, STP Tуре 1, багатомодовим оптоволокні.

Наявність багатьох спільних рис у технологій Fast Ethernet і Ethernet даєпросту загальну рекомендацію. Fast Ethernet, слід застосовувати в тихорганізаціях та в тих частинах мереж, де до цього широко застосовувався 10 --мегабітний Ethernet. Однак сьогоднішні умови або ж найближчіперспективи вимагають більш високої пропускної здатності в таких частинахмереж. При цьому зберігається весь досвід обслуговуючого персоналу, який звикдо особливостей і типовим несправностей мереж Ethernet. Крім того, можнаяк і раніше, використовувати засоби аналізу протоколів, що працюють з агентами
MIB-II, RMON MIB і звичними форматами кадрів.

У сімействі Ethernet технологія Fast Ethernet займає проміжнеположення між Ethernet 10 Мбіт/с і Gigabit Ethernet.
Тому у великій локальної мережі, у якій виправдане створення трьох рівнівієрархії мережних пристроїв, технології Fast Ethernet відведено середнійрівень - мереж відділів. Але це, звичайно, не виключає її застосування і нанижніх поверхах, у мережах робочих груп, причому не тільки для підключеннясерверів, але і швидких робочих станцій.
При використанні агрегованих транкових з'єднань, що забезпечуютьшвидкості N x 100 Мбіт/с, технологія Fast Ethernet може застосовуватися і длястворення магістральних зв'язків у мережах масштабу будівлі і навіть кампуса.

Це об'єднання близько розташованих один від одного комп'ютерів, трафікяких має яскраво виражений пульсуючий характер з великими, але рідкіснимисплесками.

Великі сплески добре передаються незавантажених каналом 100 Мбіт/с, арідкісне їх виникнення призводить до можливостіспільного використання каналу без частого виникнення колізій.
Типовим прикладом такого трафіку є трафік файлового сервісу,електронної пошти, сервісу друку, комутований сегменти Ethernet 10
Мбіт/с можуть надати кожному вузлу гарантовані 10 Мбіт/с, але небільше. Так що для тих випадків, коли важливо зрідка надаватикінцевому вузлу більше 10 Мбіт/с, колективні сегменти Fast Ethernetвиявляються кращим рішенням.

Виходить, що перехід від технології Ethernet 10 Мбіт/с до технології Fast
Ethernet 100 Мбіт/с все таки необхідний.

Структура існуючої локально-обчислювальної мережі ІРЦ ВАТ "Ростелеком
ММТ базується, в основному, на концентраторах розділяється Ethernet 10 Base-
T і на комутаторі BayStack 301 на 22 порта 10 Base-T і 2 порти Fast
Ethernet 100 Base-TX.

. виставлення рахунків за міжміські та міжнародні телефонні переговори по підприємствах

. виставлення рахунків за міжміські та міжнародні телефонні переговори по квартирному сектору

. перевірка заборгованості абонентів

. надання послуги "Експрес рахунок"

. ведення та оформлення претензій

і т. ін

що поступила інформація зберігається на серверах, що знаходяться в машинному залі
ІРЦ.

- довідкова інформація з виставляння рахунків за Міжнародні ТР і

Міжміські ТР по підприємствах
- масиви рахунків за один рік

- друк рахунків квартирного сектора
- введення оплати

. користувачам не вистачає пропускної здатності мережі;
. мала швидкість відповіді серверів на запити;
. необхідний перехід на більш швидкісний ніж 10 Мбіт/с виділене з'єднання, без заміни всього обладнання;
. забезпечення високої надійності мережі;
. зручне управління мережею
. збільшення обсягу отримуваної інформації

. Збільшення обсягу пам'яті серверів;
. Перехід на більш швидкісну, ніж Ethernet, технологію Fast Ethernet 100

Мбіт/с;

. Організацію Віртуальних мереж (VLAN), трафік яких на канальному рівні повністю ізольований від інших вузлів мережі;
. Здійснення агрегування каналів (Транкінг) використовуючи кілька активних паралельних каналів одночасно для підвищення пропускної здатності та надійності мережі.

У проекті нового варіанту побудови ЛОМ ІРЦ сервера є:

- довідкова інформація з виставляння рахунків за Міжнародні ТР і

Міжміські ТР по підприємствах
- масиви рахунків за п'ять років
+
- комплекс прикладного програмного забезпечення
- перегляд бази
- виписка повторного рахунку
- внесення оплати
- "експрес рахунок" по підприємствах
- ведення та оформлення претензій

- друк рахунків квартирного сектора
- введення оплати
+
- введення ярликів комутаторних залів
- картотека телефонів з адресними даними

Сервер 3 ALR 8200 (оперативна пам'ять 1 Gb, обсяг жорсткого диска 100 Gb, ОС-
Windows NT) < br>Інформація, що зберігається на сервері:

- особові картки абонентів квартирного сектора
- ведення договорів
- друк "експрес рахунку"
- перевірка заборгованостей

Що ж дає нам вдосконалення технології Ethernet?

Легкість впровадження Fast Ethernet пояснюється наступними чинниками:

. Загальний метод доступу дозволяє використовувати в мережевих адаптери Fast

Ethernet до 80% мікросхем адаптерів Ethernet;

8B/6T) і наявністю повнодуплексної версії протоколу;

Існує три варіанти фізичного рівня Fast Ethernet:

. 100Ваsе-ТХ для двох парного кабелю на неекранованої кручений парі UTP

Category 3,4,5;
. 100Ваsе-FХ для багатомодового оптоволоконного кабелю.

При створенні сегментів Fast Ethernet з розділяється середовищем потрібновикористовувати концентратори. При цьому максимальний діаметр мережі коливаєтьсявід 136 до 205 метрів, а кількість концентраторів в сегменті обмеженоодним або двома, в залежності від їх типу. При використанні двохконцентраторів відстань між ними не може перевищувати 5-10 метрів. Такщо існування 2-х пристроїв мало що дає, крім збільшення кількостіпортів - відстань між комп'ютерами сегмента від додавання другаконцентратора практично не змінюється.

До цих властивостей відносяться:

У сімействі Ethernet технологія Fast Ethernet займає проміжнеположення між Ethernet 10 Мбіт/с і Gigabit Ethernet. Тому у великійлокальної мережі, у якій виправдане створення трьох рівнів ієрархії мережевихпристроїв, технології Fast Ethernet відведено середній рівень - мережвідділів. Але це, звичайно, не виключає її застосування і на нижніх поверхах, умережах робочих груп, причому не тільки для підключення серверів, але ішвидких робочих станцій. При використанні агрегованих транковихз'єднань, що забезпечують швидкості N x 100 Мбіт/с, технологія Fast
Ethernet може застосовуватися і для створення магістральних зв'язків у мережахмасштабу будівлі і навіть кампуса.

Що ж до поділюваних сегментів Fast Ethernet, то вони конкурують завартості і можливостей з комутованими сегментами Ethernet 10 Мбіт/с.
При наявності 10 робочих станцій у сегменті і в тому, і в іншому випадкахкожної робочої станції дістається в середньому по 10 Мбіт/с. Переважнаобласть застосування поділюваних сегментів Fast Ethernet досить ясна. Цеоб'єднання близько розташованих один від одного комп'ютерів, трафік якихмає яскраво виражений пульсуючий характер з великими, але рідкіснимисплесками.

Великі сплески добре передаються незавантажених каналом 100 Мбіт/с, арідкісне їх виникнення призводить до можливості спільного використанняканалу без частого виникнення колізій. Типовим прикладом такого трафікує трафік файлового сервісу, електронної пошти, сервісу друку,
Комутовані сегменти Ethernet 10 Мбіт/с можуть надати кожному вузлугарантовані 10 Мбіт/с, але не більше. Так що для тих випадків, коливажливо зрідка надавати кінцевому вузлу більше 10 Мбіт/с, колективнісегменти Fast Ethernet виявляються кращим рішенням.

Виходить, що перехід від технології Ethernet 10 Мбіт/с до технології Fast
Ethernet 100 Мбіт/с все таки необхідний.

Розділ 2.

2.1. Розробка структури ЛОМ та визначення складу використовуваних програмно-апаратних засобів.

Локально-обчислювальна мережа інформаційно-розрахункового центру філії ВАТ
"Ростелеком" - ММТ в новому варіанті побудови відрізняється від староговаріанту, малюнок 2.1.

Необхідність побудови нового варіанту локально-обчислювальної мережівиникла через проблеми виникли в старій мережевий архітектурі:

. користувачам не вистачає пропускної здатності мережі;
. мала швидкість відповіді серверів на запити;
. необхідність переходу на більш швидкісний ніж 10 Мбіт/с виділене з'єднання, без заміни всього обладнання;
. забезпечення високої надійності мережі;
. зручне управління мережею

Внаслідок цих проблем новий варіант побудови локально-обчислювальноїмережі інформаційно-розрахункового центру філії ВАТ "Ростелеком" - ММТпредставляє з себе:

. Перехід на більш швидкісну, ніж Ethernet, технологію Fast Ethernet 100

Мбіт/с;
. Організацію Віртуальних мереж (VLAN), трафік яких на канальному рівні повністю ізольований від інших вузлів мережі;
. Здійснення агрегування каналів (Транкінг) використовуючи кілька активних паралельних каналів одночасно для підвищення пропускної здатності та надійності мережі.

2.1.1 Перехід від Ethernet до Fast Ethernet.

Технологія Fast Ethernet є еволюційним розвитком класичноїтехнології Ethernet. Її основними перевагами є:

. збільшення пропускної здатності сегментів мережі до 100 Мб/c;
. збереження методу випадкового доступу Ethernet;
. збереження зіркоподібній топології мереж і підтримка традиційних серед передачі даних - кручений пари.

Ці параметри дозволяють здійснювати поступовий перехід від мереж
10Base-T - найбільш популярного на сьогоднішній день варіанти Ethernet - дошвидкісним мереж, що зберігають значну спадкоємність з добрезнайомої технологією: Fast Ethernet не вимагає корінного перенавчанняперсоналу та заміни обладнання в усіх вузлах мережі.
Сьогодні все частіше і частіше виникають підвищені вимоги до пропускноїспроможності каналів між клієнтами мережі та серверами. Це відбувається зрізних причин:
. підвищення продуктивності клієнтських комп'ютерів;
. збільшення числа користувачів в мережі;
. поява додатків, що працюють з мультимедійною інформацією, яка зберігається у файлах дуже великих розмірів;
. збільшення кількості сервісів, що працюють у реальному масштабі часу.
Відмінності Fast Ethernet від Ethernet зосереджені на фізичному рівні.

Ріс.2.1.1 Відмінності стека протоколів 100Base-T від 10Base-T

Структура фізичного рівня.

Для технології Fast Ethernet розроблені різні варіанти фізичногорівня, що відрізняються не тільки типом кабелю і електричними параметрамиімпульсів, як це зроблено в технології10 Мб/с Ethernet, але й способомкодування сигналів і кількістю використовуваних в кабелі провідників.
Тому фізичний рівень Fast Ethernet має більш складну структуру, ніжкласичний Ethernet.

Рис 2.1.2 Структура фізичного рівня Fast Ethernet

Фізичний рівень складається з трьох підрівнів:
1. Рівень узгодження (reconciliation sublayer);
2. Незалежний від середовища інтерфейс (Media Independent Interface, MII);
3. Пристрій фізичного рівня (Physical layer device, PHY).
Пристрій фізичного рівня (PHY) забезпечує кодування даних,що надходять від MAC-підрівня для передачі їх по кабелю певного типу,синхронізацію що передаються по кабелю даних, а також прийом і декодуванняданих у вузлі-приймачі.

Інтерфейс MII підтримує незалежний від використовуваної фізичного середовищаспосіб обміну даними між MAC-підрівнів і підрівнів PHY.
Цей інтерфейс аналогічний за призначенням інтерфейсу AUI класичного
Ethernet за винятком того, що інтерфейс AUI розташовувався міжпідрівнів фізичного кодування сигналу (для будь-яких варіантів кабелювикористовувався однаковий метод фізичного кодування - манчестерський код)і підрівнів фізичного приєднання до середовища, а інтерфейс MIIрозташовується між MAC-підрівнів і підрівня кодування сигналу,яких у стандарті Fast Ethernet три - FX, TX і T4.

2.1.2 Організація Віртуальних мереж (VLAN)

Віртуальні локальні мережі стали сьогодні основним механізмом структуризаціїлокальних мереж, побудованих на комутаторах. У комутованої структурі безфізичних меж віртуальні локальні мережі дозволяють використовуватизвичні методи побудови маршрутизуються мереж, але на новій, більшгнучкої програмованої основі.

Комутатори (маються на увазі класичні комутатори другого рівня) можутьпідвищити пропускну здатність мережі, але не можуть створити надійні бар'єрина шляху помилкового і небажаного трафіку. Класичним прикладом такоготрафіку може служити трафік, що створюється широкомовними пакетаминекоректно працюючого вузла. Можна навести й інші ситуації, колитрафік треба фільтрувати з міркувань захисту даних віднесанкціонованого доступу.

Комутатори внесли до вирішення проблеми "об'єднання-роз'єднання" новиймеханізм - технологію віртуальних мереж (Virtual LAN, VLAN).
З появою цієї технології відпала необхідність утворюватиізольовані сегменти фізичним шляхом - його замінив програмний спосіб,більш гнучкий і зручний.

Віртуальної сет'ю (VLAN) називається група вузлів мережі, трафік якої в томучислі і широкомовна, на канальному рівні повністю ізольований відінших вузлів мережі. Це означає, що передача кадрів між різнимивіртуальними сегментами на підставі адреси канального рівня неможлива,незалежно від типу адреса - унікального, групового або широкомовного.
У той же час усередині віртуальної мережі кадри передаються за технологієюкомутації, тобто лише на той порт, який пов'язаний з адресою призначеннякадру.

Віртуальні мережі - це логічне завершення процесу підвищення гнучкостімеханізму з