Компьютерные сети, их разновидности - реферат

Техническое задание.

Разработать проект решения на интерсеть объединенных подразделений банка. Банк включает: центральный офис и 2 удаленных периферийных офиса.

В центральном офисе находится сеть 100 VG-AnyLAN, которая локально соединена с сетью 10 Base2. В сети 100VG-AnyLAN имеется 2 концентратора. К каждой сети подключено по 1 файловому серверу и по 10 рабочих станций. Сеть 100 VG-AnyLAND построена на базе оборудования фирмы Hewlett Packard. Сеть 10 Base2 построена на базе оборудования фирмы D-Link.

В удаленном офисе №1 расположена сеть Token-Ring. В сети 2 устройства доступа (MAN). 1 файл сервер и 20 рабочих станций. Сеть устроена не экранированной витой паре

Всего в сети имеется: 1 файловый сервер и 20 рабочих станций. Сеть построена на базе оборудования фирмы RAD.

В удаленном офисе №2 расположена сеть Ethernet 10 Base2. Сеть включает 2 шинных сегмента, в каждом сегменте по 10 рабочих станций. Сегменты соеденины с помощью повторителя.

К сети подключено 1 файловый сервер и 20 рабочих станций.

Сеть построена на базе оборудования фирмы Allied Telesys.

Локальные сети центрального офиса соединены с офисами №1 и №2 с помощью маршрутизатора - фирмы Cisco.

Блок-схема интерсети банка.

ЛВС Центрального Офиса банка.

ЛВС (Hewlett Packard) 100 VG-AnyLAND

Мост

ЛВС (D-Link) 10 Base2

Удаленный Маршрутизатор

Модем Модем

Модем Модем

Удаленный Маршрутизатор Удаленный Маршрутизатор

ЛВС (RAP) Token-Ring ЛВС (Allied Telesys) Eth 10 Base2

Удаленный периферийный офис №1 Удаленный периферийный офис №2

Структура ЛВС центрального офиса банка.

Концентратор Файловый сервер

j2410 A (HP) (HP)

Концентратор Мост

(базовый)

WS WS WS WS WS

№1 №2 №3 №4 №5

WS WS WS WS WS

№6 №7 №8 №9 №10

Сеть 100 VG-AnyLAN

Концентратор Концентратор

WS WS WS WS WS WS WS WS WS

№1 №2 №3 №4 №5 №7 №8 №9 №10

Файловый сервер Маршрутизатор

Модем Модем

Сеть EtherNet 10 Base T

Структура ЛВС удаленного офиса банка №1.

RI S-TAU RO RI S-TAU RO

LAU 2 LAU 2 LAU 4 LAU2 LAU2 LAU4

WS WS WS WS WS WS WS WS WS WS WS WS

№1 №2 №4 №5 №7 №8 №11 №12 №14 №15 №17 №18

WS WS WS WS WS

№3 №9 №10 №13 №16

Файловый сервер Маршрутизатор WS WS

№19 №20

Модем

Структура ЛВС удаленного офиса банка №2.

WS WS WS WS WS WS WS WS WS WS

№1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 №8 №9 №10

Повторитель

WS WS WS WS WS WS WS WS WS

№11 №12 №13 №15 №16 №17 №18 №19 №20

Маршрутизатор

Файловый сервер

Модем

Структура ЛВС центрального офиса банка.

Концентратор Файловый сервер

j2410 A (HP) (HP)

Концентратор Мост

(базовый)

WS WS WS WS WS

№1 №2 №3 №4 №5

WS WS WS WS WS

№6 №7 №8 №9 №10

Сеть 100 VG-AnyLAN

Конвертер

Повторитель Маршрутизатор

Модем Модем

Сеть EtherNet 10 Base 2

Сравнительный анализ файловых серверов.

Файловые сервера фирмы Hewlett Packard на базе процессоров Pentium.

Файловые сервера фирмы HP на базе процессоров Pentium Pro с тактовой частотой 200 МГц.

Файловые сервера фирмы Compaq на базе процессоров Pentium.

Файловые сервера фирмы Compaq на базе процессоров Pentium Pro с тактовой частотой

200 МГц.

Технические средства сети центрального офиса.

Оборудование сети 100 VG-AnyLAN:

Файловый сервер. Файловый сервер должен быть производительным и отказоустойчивым, так как от него зависит работоспособность всей сети. Я выбрал сервер марки LX Pro3 фирмы Hewlett Packard на базе процессора Pentium Pro с тактовой частотой 200МГц. Описание выбранного файлового сервера:

• Количество процессоров - 4 шт.

• КЭШ-2 (Кбайт) - 512

• Объем ОЗУ (Мбайт) - 512

• Количество х емкость HDD (Гбайт) - 2 х 21

• Разъемы шин PCI/ISA - 6 / 4 шт.

• Сетевой адаптер (j2585A) на PCI

Концентраторы. В сети используется два концентратора (один из них базовый + мост) фирмы Hewlett Packard марки j2410A. Мост марки j2414A.

Среда передачи. В сети используется НВП 5 категории.

Рабочие станции. Рабочие станции в данной сети построены на базе процессора Pentium фирмы Hewlett Packard с тактовой частотой 133 МГц и имеют следующую конфигурацию:

• Количество процессоров - 1

• КЭШ-2 (Кбайт) - 256

• Объем ОЗУ (Мбайт) - 16

• Количество х емкость HDD (Гбайт) - 1 х 6.4

• Разъемы шин PCI/ISA - 2 / 4

• Сетевой адаптер (j2573A) на ISA

Оборудование сети Ethernet 10 Base 2:

Файловый сервер. Для данной сети я выбрал сервер марки LS на базе процессора Pentium фирмы Hewlett Packard с тактовой частотой 133 МГц. Описание выбранного файлового сервера:

• Количество процессоров - 1

• КЭШ-2 (Кбайт) - 512

• Объем ОЗУ (Мбайт) - 128

• Количество х емкость HDD (Гбайт) - 2 х 4

• Разъемы шин PCI / PCI/EISA / EISA - 2 / 2 / 4

• Сетевой адаптер j2573A на ISA, j2577A на EISA, j2565A на PCI

Повторитель. Так как в сети 2 шинных сегмента, то для их связи необходимо использовать повторитель марки DE-802 фирмы D-LINK.

Среда передачи. В сети используется ТКК RG-58 диаметром 6 мм, волновым сопротивлением 50 Ом.

Маршрутизатор. Для подключения к сетям центрального офиса сетей удаленных офисов используется маршрутизатор марки 27286A.

Модемы. К маршрутизатору подключены два модема COURIER V.Everything with V.34 фирмы USRobotics.

Рабочие станции. В данной сети используются рабочие станции фирмы Hewlett Packard следующей конфигурации:

• Количество процессоров (Р/133) - 1

• КЭШ-2 (Кбайт) - 256

• Объем ОЗУ (Мбайт) - 16

• Количество х емкость HDD (Гбайт) - 1 х 6.4

• Разъемы шин PCI / PCI/EISA / EISA - 2 / 2 / 4

• Сетевой адаптер j2573A на ISA

Терминатор. В сети есть 2 терминатора.

Файловые сервера сетей подключены к UPS line interactive.

Рабочие станции сетей подключены к UPS off-line.

Технические средства сети удаленного офиса №1.

Файловый сервер. Для ЛВС удаленного офиса №1 я выбрал файловый сервер LH Pro фирмы Hewlett Packard на базе процессора Pentium Pro с тактовой частотой 200 МГц. Описание выбранного сервера:

• Количество процессоров - 2 шт.

• КЭШ-2 (Кбайт) - 512

• Объем ОЗУ (Мбайт) - 128

• Количество х емкость HDD (Гбайт) - 2 х 16

• Разъемы шин PCI / PCI/EISA / ISA - 4 / 1 / 4

• Сетевой адаптер TRIC - 16AT

Устройства доступа проводной связи.

S-TAU - 2 шт.

Устройства разветвления. Используются разветвители LAU 2 и LAU4.

Маршрутизатор. Для подключения к сети центрального офиса используется маршрутизатор марки 27286А.

Модем. К маршрутизатору подключен модем COURIER V.Everything with V.34 фирмы USRobotics.

Среда передачи. В сети используется ЭВП.

Рабочие станции. В данной сети используются рабочие станции фирмы Hewlett Packard следующей конфигурации:

• Количество процессоров (Р/133) - 1

• КЭШ-2 (Кбайт) - 256

• Объем ОЗУ (Мбайт) - 16

• Количество х емкость HDD (Гбайт) - 1 х 6.4

• Разъемы шин PCI / PCI/EISA / EISA - 2 / 2 / 4

• Сетевой адаптер TRIC - 16AT на ISA

Файловые сервера сетей подключены к UPS line interactive.

Рабочие станции сетей подключены к UPS off-line.

Технические средства сети удаленного офиса №2.

Файловый сервер. Для ЛВС удаленного офиса №2 я выбрал файловый сервер LH Pro фирмы Hewlett Packard на базе процессора Pentium Pro с тактовой частотой 200 МГц. Описание выбранного сервера:

• Количество процессоров - 2 шт.

• КЭШ-2 (Кбайт) - 512

• Объем ОЗУ (Мбайт) - 128

• Количество х емкость HDD (Гбайт) - 2 х 16

• Разъемы шин PCI / PCI/EISA / ISA - 4 / 1 / 4

Маршрутизатор. Для подключения к сети центрального офиса используется маршрутизатор марки 27286А.

Модем. К маршрутизатору подключен модем COURIER V.Everything with V.34 фирмы USRobotics.

Среда передачи. В сети используется толстый КК RG-11.

Повторитель. Для соединения 2-х шинных сегментов в сети используется повторитель марки AT - MR124.

Рабочие станции. В данной сети используются рабочие станции фирмы Hewlett Packard следующей конфигурации:

• Количество процессоров (Р/133) - 1

• КЭШ-2 (Кбайт) - 256

• Объем ОЗУ (Мбайт) - 16

• Количество х емкость HDD (Гбайт) - 1 х 6.4

• Разъемы шин PCI / PCI/EISA / EISA - 2 / 2 / 4

Файловые сервера сетей подключены к UPS line interactive.

Рабочие станции сетей подключены к UPS off-line.

Структурная схема системной платы сервера на базе ЦМП (характеристики системных шин).

КЭШ - 1

ЦМП Pentium

ВНЕШНЯЯ ШИНА

КЭШ -2 УУ ОЗУ

PCI ШИНА

УУ

EISA or ISA ШИНА

Схема материнской платы на базе ЦМП Pentium.

КЭШ-2

КЭШ-1

ЦМП Pentium Pro

ВНЕШНЯЯ ШИНА

УУ ОЗУ

PCI - ШИНА PCI - ШИНА

УУ

ISA - ШИНА

Схема материнской платы на базе ЦМП Pentium Pro.

КЭШ-2 тактовая частота = 1/2 тактовой частоты ядра ЦМП

КЭШ - 1 Далее аналогично схеме материнской

ЦМП Pentium II платы на базе ЦМП Pentium Pro

Схема материнской платы на базе ЦМП Pentium 2.

Сравнительный анализ дисковых интерфейсов.

• ST 506/142 Seagate Technologics

34 жилы управления данными

контролер

диска

Используется следующий способ кодировки информации на диске:

Метод модифицированной частотной модуляции (скорость = 4.17 Мбит/сек)

• ESDI

34 жилы управления данными

контролер

диска

Максимальная скорость передачи данных 2.4 Мбит/сек.

• IDE

40 управления данными

контролер

диска

EIDE

40 управления данными

контролер разъем 1

диска разъем 2

HDD

CD-ROM

• SCSI

терминатор терминатор

контролер 50 жил управления данными

диска

Примечание:

1. Диски с интерфейсом IDE могут иметь максимальную емкость не более 528 Мбайт

2. Диски с интерфейсом EIDE могут иметь максимальную емкость не более 8.4 Гбайт

3. Ultra EIDE имеет скорость передачи данных 16.6 Мбит/сек

4. SCSI-1 допускает подключение 8 накопителей

5. SCSI-2 допускает подключение 15 накопителей

Сравнительный анализ интерфейсов семейства SCSI.

Сравнительный анализ массивов дисковых накопителей RAID.

1. RAID - 0

контролер

диска

В системах с архитектурой RAID - 0 данные распределяются по нескольким дискам. Это не обеспечивает избыточности, но повышает производительность.

2. RAID -1

В данном случае происходит дублирование дисков и дисковых подсистем.

3. RAID -3

Архитектура RAID - 3 предусматривает распределение данных между несколькими дисками, но обеспечивает избыточность в форме выделенного накопителя для контроля четности. Поскольку в RAID - 3 данные обрабатываются по блочно, а не по байтам, она идеально подходить для тех вычислительных сетей, которые работают с множеством больших файлов, таких, как файлы графических изображений.

4. RAID - 5

RAID - 5 предусматривает формирование информации по контролю за четностью, но распределяет ее между несколькими накопителями, а не хранит на одном дисковом накопителе. Кроме того, он распределяет данные на уровне байтов.

Недостаток такой архитектуры в том, что если из строя выйдет 2 диска, то System Halted.

5. RAID - 6

RAID - 6 аналогична RAID -5, сумма контроля четности в каждом случае дублируется на разных дисковых накопителях, что позволяет восстановить данные при отказе 2-х дисков одновременно.

Сравнительный анализ RAID - массивов.

Примечания :

1 - DS 200 фирмы LAND5;

2 - RAIDbank фирмы MicroNet;

3 - SmatrArray XE фирмы Lagacy Storage System;

4 - RADWorks фирмы Cranel.

Сравнение микро процессоров.

Сравнительный анализ модемов для Российских телефонных линий.

ZyXEL U-336E:

Тайваньская фирма ZyXEL - наверное одна из наиболее прогрессивных компаний по производству модемов во всем мире. Ее модемы быстры, надежны, удобны, отличаются не плохим дизайном и уникальной внутренней архитектурой. Факс-модем ZyXEL U-336E, который был выбран для тестирования - модель скорее для профессионалов, чем для широкого потребителя, она не имеет голосовых функций и не отличается сверхсовременным дизайном. По основным функциям этот модем не только не уступает пользовательским моделям ZyXEL Omni и ZyXEL Elite, но превосходит их. Протокол v.34 позволяет развивать скорость до 33600 бод, а сжатие и коррекция ошибок v.42bis обеспечит безопасное и надежное соединение.

При тестировании на АТС (327) с одним Интернет - Провайдером (АТС 927) модем ZyXEL был единственным, обеспечившим надежное и постоянное соединение, хотя и за счет низкой скорости (16800 или 19200). А при соединении со своим собратом ZyXEL на АТС 932 он показал почти такие же результаты по скорости соединения, что и остальные модемы (87% соединений произошло на скорости 31200).

Motorola 3400 Premier:

Модем Motorola имеет уникальный малогабаритный дизайн и конструкцию корпуса, позволяющую вешать модем на стенку, как телефон. На плохих линиях (АТС 927) модем Motorola Premier дает большие скорости, нежели ZyXEL - если для второго пределом было соединение 21600, то для Motorola в тех же условиях реальными являются 24000, 26400, 28800. Однако явным недостатком таких соединений является большое количество ошибок и частые рассоединения. На хороших линиях (АТС 932) Motorola стабильно давала 31200.

U.S. Robotics Courier V. Everything:

Модем Courier является если и не самым, то, по крайней мере, одним из самых распространенных и продаваемых модемов в США и в России. Обладая большим количеством функций и способностей этот модем практически не имеет недостатков, за исключением отсутствия приспособленности к российским телефонным линиям. В названии не зря написано «V.Everything» - модем поддерживает все известные протоколы, включая v.32, v.34, v.42bis, v.FC и Terbo, а также специальный протокол надежной связи для плохих телефонных линий - HST (High Speed Transfer).

Тестирование модемов: факты и результаты.

Протоколы передачи файлов.

Наиболее часто используемой функцией коммутационного программного обеспечения является функция передачи файлов. Она осуществляется с помощью специальных протоколов передачи файлов. Основными задачами протоколов передачи файлов являются:

• обеспечение безошибочной передачи данных;

• управление потоком передаваемых данных;

• передача вспомогательной информации;

• зашита соединения.

Среди протоколов, рассчитанных на отсутствие аппаратной защиты от ошибок можно выделить широко используемые протоколы XModem, XModem - CRC, XModem - 1K, YModem, Kermit, ZModem и ряд других.

Протокол XModem.

Протокол XModem в последнее время стал практически стандартом для связи между персональными компьютерами.

Передающий компьютер начинает передачу файла только после приема от принимающего компьютера знака NAK (Negative AcKnowledge), представляющего собой последовательность <0010101> в кодировке ASCII. Принимающий компьютер передает эту последовательность до тех пор, пока не начнется передача собственно файла. Если передано 9 знаков NAK, а передача файла не началась, процесс должен быть возобновлен вручную.

После приема знака NAK передающий компьютер посылает знак начала блока SOH (Start Of Header), два номера блока, блок данных из 128 байт и контрольную сумму блока (Check Sum). Принимающий компьютер тоже вычисляет контрольную сумму и сравнивает ее с принятой. Если принятые значения различны либо прошло 10 с, а прием блока не завершен, принимающий компьютер посылает передатчику знак NAK, означающий запрос на повторную передачу последнего блока. Если блок принят правильно, приемник передает подтверждение его приема знаком АСК (подтверждение правильности приема блока). В случае если следующий блок не поступил в течение 10 с, то передача знака АСК повторяется до тех пор, пока блок не будет принят правильно. После девяти неудачных попыток передачи блока связь прерывается.

Преимущества данного протокола перед другими заключаются в его доступности для разработчиков программных средств, простоте реализации на языках высокого уровня, малом объеме приемного буфера (256 байт) и возможности передачи не только символьных (в кодах ASCII), но и исполняемых файлов (.com, .exe).

К основным недостаткам протокола XModem можно отнести низкую производительность, большую вероятность необнаруженных ошибок, необходимость задания имени файла при приеме и относительно большой объем передаваемой служебной информации. Последующие модификации протокола XModem были направлены на устранение этих недостатков.

В протоколе XModem - CRC улучшена проверка ошибок и снижена вероятность необнаружения ошибок. Протокол XModem - 1K передает блоки длиной 1024 байта, что позволяет снизить задержки при передаче файлов по системам связи с временным уплотнением, с использованием современных модемов и в сетях с коммутацией пакетов. Кроме того по сравнению с протоколом XModem уменьшено количество служебной информации.

Протокол YModem.

Протокол YModem представляет собой протокол XModem - CRC, в котором реализована групповая передача кадров. Все программы, реализующие протокол YModem должны реализовывать следующие функции:

• передавать информацию о имени и пути файла в блоке 0 в виде строки знаков ASCII, завершающейся знаком NUL;

• использовать эту информацию на приемной стороне в качестве имени и пути принятого файла, если иная реализация не оговорена специально;

• принимать любую комбинацию из 128- и 1024-байтных блоков внутри каждого принимаемого файла;

• обеспечивать возможность переключения длины блоков в конце передачи файла (файлов) и/или в случае частых повторных передач;

• передающая программа не должна изменять длину неподтвержденного блока;

• передавать в конце каждого файла знаки EOF до 10 раз, пока не будет принят знак АСК;

• обозначать конец сеанса связи нулевым (пустым) именем пути.

Коммуникационные программы, в которых не реализованы все перечисленные требования, не совместимы с протоколом YModem. Данный протокол устраняет некоторые недостатки протокола XModem, в основном сохраняя его простоту.

В настоящее время разработаны методы, обеспечивающие передачу данных с очень высокими скоростями и малой вероятностью ошибок. Вариант g протокола YModem обеспечивает высокую эффективность передачи данных. Он используется приемником, который инициирует групповую передачу путем посылки знака «g». Передатчик, распознавший этот знак прекращает ожидание обычных подтверждений по каждому переданному блоку и передает последовательные блоки на полной скорости с использованием метода управления потоком, такого как XON/XOFF. Расширение YModem-g протокола YModem позволяет значительно повысить скорость передачи данных в каналах, защищенных от ошибок, то есть при использовании модемов со встроенными протоколами защиты от ошибок.

Протокол ZModem.

Протокол ZModem введен в большинство связных программ и в настоящее время получил самое широкое распространение. Представляя собой развитие протоколов XModem и YModem, он устраняет их недостатки и при соблюдении совместимости имеет ряд преимуществ:

• высокое быстродействие благодаря использованию «оконного» алгоритма;

• динамическая адаптация к качеству канала связи посредством изменения в широких пределах размера передаваемых блоков;

• возможность возобновления прерванной передачи файла с того места, на котором произошел сбой;

• повышенная достоверность передачи благодаря использованию