В рамках учебных проектов были разработаны схемы компьютерных проводной и беспроводной сетей.
Локальные вычислительные сети — это сети, предназначенные для обработки, хранения и передачи данных, и представляет из себя кабельную систему объекта (здания) или группы объектов (зданий). На сегодняшний день трудно представить работу современных офисов, предприятий, учреждений без локальной вычислительной сети (ЛВС, LAN – Local Area Network), без информационно-вычислительной сети сейчас не обходиться ни одно предприятие. Назначение локальной информационно-вычислительной сети – обеспечить доступ к разделяемым или сетевым (общим) ресурсам (компьютеров, серверов, факсов, сканеров, принтеров и т. п.), данным и программам. Локально-вычислительные сети находят широкое применение как часть информационной системы. Локально-вычислительная сеть есть в каждом офисе, на промышленных предприятиях, в зданиях различного назначения, банках.
Локальная вычислительная сеть обеспечивает следующие преимущества:
• распределение данных (Data Sharing). Данные в ЛВС хранятся на сервере и могут быть доступны для чтения и записи на рабочих станциях пользователей;
• совместное использование элементов сети, доступ к локальным сетевым устройствам (принтеры, сканеры, факсы и другие внешние устройства);
• возможность быстрого доступа к необходимой информации;
• распределение программ (Software Sharing). Все пользователи локально вычислительной сети могут совместно иметь доступ к программам поддерживающим сетевой режим;
• надежное хранение и резервирование данных;
• защита информации;
• использование ресурсов современных технологий (доступ в Интернет, системы электронного документооборота и проч.).
Локально-вычислительные сети должны соответствовать следующим требованиям:
• локальная вычислительная сеть должна быть эффективной (сочетание минимальных затрат на её построение и эксплуатацию при высоком качестве работы;
• длительный срок эксплуатации, оправдывающий капиталовложения;
• модульность и масштабируемость, возможность изменения конфигурации и наращивания без замены всей существующей сети;
• используют стандартные компоненты и материалы;
• открытость сети, возможность подключать дополнительное оборудование при необходимости, не меняя технические и программные параметры сети.
Проектирование проводной сети на основе технологии 100BaseTX.
Для проектирования локальной вычислительной сети (далее ЛВС) необходимо определить количество рабочих станций, подключенных к данной сети. Определим такое количество 25 рабочими станциями, в том числе 24 – для студентов, 1 – для преподавателя.
После определения количества рабочих станций и их места расположения необходимо определить места монтирования универсальных телекоммуникационных розеток 2хRJ-45 категории 5е. При определении места монтирования необходимо учесть, что длина кабеля от розетки до рабочей станции не должно превышать 3 м.
Кабельная трасса формируется путем установки декоративных кабельных каналов сечением 40х40 мм, в которые укладываются кабели. При этом все кабельные линии на рабочих местах оканчиваются двойной телекоммуникационной розеткой категории 5е с разъемами RJ-45, устанавливаемой в кабельный канал. Все горизонтальные кабельные каналы (короба) необходимо устанавливать на высоте 0,3 м от уровня чистого пола до нижнего края короба.
Для подключения рабочих станций используется кабель «Витая пара» категории 5е, UTP, 4 пары.
Для проектирования сети воспользуемся программным комплексом Cisco Packet Tracer.
Осуществим проектирование сети на физическом пространстве компьютерного класса в Cisco Packet Tracer. Для этого необходимо выбрать поле «Physical» и стрелочкой мышки по нему кликнуть. Далее проектируем в любом графическом редакторе схему компьютерного класса и меняем внешний вид поля для проектирования в СРТ. После этого осуществляем расстановку компьютерной техники и коммутатора на физическом поле. Результат такого проектирования представлен на рисунке ниже.
Схема расстановки компьютеров сети в компьютерном классе
Далее необходимо осуществить проектирование связей узлов в сети. Для этого переходи во вкладку логического проектирования «Logical», и осуществляем компоновку сетевого оборудования. Для связывания компьютеров в сеть будем использовать свитч фирмы Cisco Catalyst 2960, в котором имеется 24 порта Fast Ethernet и 2 порта Gigabit Ethernet. Для соединения будем использовать провод типа «витая пара». В результате мы получим следующий вид сети:
Данная сеть представлена 24 компьютерами для студентов, 1 компьютером преподавателя и свитчем, с помощью которого происходит связывание компьютеров в сеть. Для соединения компьютеров данного класса с остальной сетью колледжа можно использовать свободный Gigabit Ethernet порт свитча.
Далее необходимо настроить адресацию в сети.
Для адресации узлов в сети класса будем использовать диапазон адресов 192.168.0.101 – 192.168.0.253, маска подсети 255.255.255.0, шлюз по умолчанию 192.168.2.1, адрес DNS сервера 192.168.2.1.
Для связи рабочих станций будет использоваться технология Fast Ethernet, которая сможет обеспечить производительность сети 100 Мбит/с.
Для построения сети будет применяться витая пара категории 5. В передаче данных участвуют все 4 пары. Скорость передачи данных – 250 Мбит/с по одной паре.
На концах витой пары будут установлены разъемы RJ-45 в количестве 75 штук (50 – для создания патч-кордов, 25 – для подсоединения в свитч). Для зашиты разъемов RJ-45 на них, будут установлены защитные колпачки в количестве 75 штук.
Далее необходимо рассчитать длину кабеля, необходимого для соединения компьютеров в сеть, а также нежное количество кабель-каналов. Для расчета воспользуемся схемой укладки проводников и кабель-каналов, представленной на рисунке
Все необходимые материалы для монтажа сети представлены в таблице
| Наименование | Количество |
| Разъемы RJ-45, шт. | 75 |
| Защитные колпачки для RJ-45, шт. | 75 |
| Розетки, шт | 50 |
| Кабель-канал, 40х40 мм, м | 35,5 |
| Кабель, «витая пара» UTP категории 5e, м | 210 |
| Обжимные клещи, шт. | 1 |
Проектирование беспроводной сети.
На современном этапе развития сетевых технологий, технология беспроводных сетей Wi-Fi является наиболее удобной в условиях, требующих мобильность, простоту установки и использования. Wi-Fi (от англ. wireless fidelity — беспроводная связь) — стандарт широкополосной беспроводной связи
семейства 802.11 разработанный в 1997 г. Как правило, технология Wi-Fi используется для организации беспроводных локальных компьютерных сетей, а также создания так называемых горячих точек высокоскоростного доступа в Интернет.
Беспроводные сети обладают, по сравнению с традиционными проводными сетями, немалыми преимуществами, главным из которых, конечно же, является:
— простота развёртывания;
— гибкость архитектуры сети, когда обеспечивается возможность динамического изменения топологии сети при подключении, передвижении и отключении мобильных пользователей без значительных потерь времени;
— быстрота проектирования и реализации, что критично при жестких требованиях к времени построения сети;
— беспроводная сеть не нуждается в прокладке кабелей (часто требующей дробления стен).
В то же время беспроводные сети на современном этапе их развития не лишены серьёзных недостатков. Прежде всего, это зависимость скорости соединения и радиуса действия от наличия преград и от расстояния между приёмником и передатчиком. Один из способов увеличения радиуса действия беспроводной сети заключается в создании распределённой сети на основе нескольких точек беспроводного доступа. При создании таких сетей появляется возможность превратить здание в единую беспроводную зону и увеличить скорость соединения вне зависимости от количества стен (преград). Аналогично решается и проблема масштабируемости сети, а использование внешних направленных антенн позволяет эффективно решать проблему препятствий, ограничивающих сигнал.
Для удовлетворения потребности в беспроводной сети будет использоваться оборудование на базе стандарта 802.11n (Wi-Fi).
Для начала осуществим проектирование расстановки оборудования в учебном классе. Схема расстановки представлена на рисунке ниже.
Далее необходимо настроить созданную беспроводную сеть. Для этого необходимо назначить имя сети SSID, установить пароль для доступа к сети.
Для настройки сети сначала необходимо настроить точку доступа в соответствии с необходимыми условиями .
Далее произведем настройку клиентов сети.
После всех манипуляций по настройке получим спроектированную работоспособную модель беспроводной локальной сети компьютерного класса. Раздача ip-адресов осуществляется точкой доступа в режиме DHCP, для хостов сети необходимо выставить параметр получения адреса в DHCP.