МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ

ОДЕССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Информационные системы в менеджменте»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «СЕТЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»

Тема: «Использование сетевых технологий при проектировании компьютерной сети и разработке дистанционной информационной системы завода Gibson»

ИСПОЛНИТЕЛЬ: ст. гр. « ОЕ-051 »

« Ткачук Ю.А. »

(Ф.И.О.)

РУКОВОДИТЕЛЬ: доц. каф

« Арсирий Е.А. »

(Ф.И.О.)

Одесса -2008г.

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3

Раздел 1: Постановка задачи на проектирование КС и ДИС…………………..4

1.1. Описание завода Gibson……………………………………...5

1.2. План помещения……………………………………………...6

1.3. Служебный состав завода Gibson............................................6

1.4. Расположение оборудования………………………………...7

Раздел 2: Технический проект и расчет стоимости КС………………………...8

2.1. Кабельное соединение сети…………………………………….8

2.2. Генерация потоков данных……………………………………11

2.3. Назначение IP-адресов...............................................................12

2.4. Системное сетевое программное обеспечение………………15

2.5. Необходимые комплектующие……………………………….16

2.6. Расчет по моделям FastEthernet……………………………….19

Раздел 3: Разработка дистанционной информационной системы……………21

Раздел 4: Приложения

Заключение

Список литературы

Введение

Рождение компьютерных сетей было вызвано практической потребностью иметь возможность для совместного использования данных. Персональный компьютер - прекрасный инструмент для создания документа, подготовки таблиц, графических данных и других видов информации, но при этом нет возможности быстро поделиться своей информацией с другими. Когда не было сетей, приходилось распечатывать каждый документ, чтобы другие пользователи могли работать с ним, или в лучшем случае - копировать информацию на дискеты. Одновременная обработка документа несколькими пользователями исключалась. Если бы пользователь подключил свой компьютер к другим, он смог бы работать с их данными и их принтерами.

Не требует доказательств тот факт, что в современных условиях информация стала наиболее важным стратегическим ресурсом, а разработка, производство и сопровождение аппаратных и программных средств для сетей ЭВМ являются одними из наиболее быстроразвивающихся научных областей в связи с широким внедрением во все сферы человеческой деятельности компьютерных и сетевых технологий. Освоение основных принципов построения и функционирования аппаратных и программных средств является необходимостью для разработки и использования современных компьютерных и информационных технологий.

Раздел 1: Постановка задачи на проектирование КС и ДИС.

Целью проектирования компьютерной сети (КС) для завода Gibson является глобальная идея, объеденить компьютерs, систематизировать и управлять хаотически предъявляемыми требованиями и запросами по быстрому информационному обслуживанию, моментальной обработкой коммерческих предложений, , облегчении хранения и доступа информации о заводе, бухгалтерских отчетов, различных операций с клиентами и другое. В складском помещении имеет свое основное назначение - хранение информации о каждой единице склада, бысрому доступу к информации о наличии деталей и готовой продукции на складе завода Gibson. В бухгалтерии компьютеры служат для оперативной работ с базами данных, почтовыми серверами и программными пакетами по бухгалтерии.

Главная задача выполнения курсовой работы - дать максимально полную и целостную картину использования сетевых технологий и выработать навыки по практическому использованию их возможностей для принятия эффективных управленческие решений.

Сейчас, в условиях многократно возрастающих каждый год информационных потоков, уже практически невозможно вообразить четкое взаимодействие заводов, торговых и посреднических фирм, банковских структур, государственных учреждений и других организаций без современной вычислительной техники и компьютерных сетей. В противном случае пришлось бы содержать гигантский штат обработчиков бумажных документов и курьеров, причем надежность и быстрота функционирования такой системы все равно была бы значительно ниже предоставляемой модемной связью и компьютерными сетями. А ведь каждая минута задержки в пересылке важных информационных сообщений может вылиться в весьма ощутимые денежные потери и имиджевые крахи.

1.1 Описание компания Gibson.

Завод Gibson образован 10 августа 1917 году, номер регистрации №0666 г. Каламазу. Завод Gibson осуществляет свою деятельность на основании Устава и в соответствии с действующим законодательством, основной вид деятельности – производство гитар. Gibson основан в 1902 году. Статус Gibson постоянно повышался, и компания завоевала непоколебимую репутацию среди музыкантов, благодаря отменным, привлекательным инструментам Этот факт способствовал достижению широкой популярности. Гитара стала приобретать все больший вес, и любая компания, стремящаяся к вниманию со стороны гитаристов должна быть заметна в этой области, как изобретательная и смотрящая вперед. Gibson мы обязаны многим новаторским решениям для шестиструнок, включая анкерный стержень для усиления грифа (сегодня неотъемлемая часть гитары). Благодаря изобретательности своих одаренных работников Gibson также установил личные стандарты. Такие новшества модели, как эфы и “подвешенная” накладка на корпусе, практически определили внешний вид и звук ранних гитар типа “archtop”. На Gibson играют во многих стилях. Gibson располагается в специально построенном в 1917 году заводе в Каламазу, индустриальном и торговом центре сельскохозяйственного района примерно посередине между Детройтом и Чикаго.

1.2 План помещения.

При моделировании сети компания Gibson воспользуемся специальной прикладной программой, возможности которого позволяют в графическом режиме спроектировать помещение, в котором будет реализована сеть.

Рисунок 1 – План помещения

Из рисунка 1 видно, мы можем представить будущее помещение и мы можем определить структуру сети, взаимное расположение оборудования.

1.3. Служебный состав предприятия.

Служебный состав предприятия представлен на рисунке 1.На предприятии работает команда менеджеров, администратор, директор, секретарь, бухгалтер , кассир, работники склада, рабочие склада.

1.4. Расположение оборудования.

Как видно из рисунка 2 необходимое количество оборудования расположено на местах своего непосредственного использования.

Рисунок 2 – Расположение оборудования

Сеть имеет следующее оборудование: 2 сервера, 10 рабочих компьютеров и 5 принтеров.

В настоящее время одним из приоритетных направлений работы фирм, является работа в интернет. Выход в интернет и организацию локальной сети обеспечивает сервер, являясь файл-сервером, он разрешает доступ компьютеров к нужным данным и файлам. Устройства взаимосвязаны при помощи концентратора Fast Ethernet Hub. Работоспособность зависит от центрального устройства в сети на витой паре Hub.Он расположен так, чтобы можно было легко подключать кабель и следить за индикацией портов.

Один компьютер, находящиеся в администраторской предназначен для хранения всей информации о предприятии, бухгалтерских отчетов, различных операций с клиентами и другое. В складском помещении имеет свое основное назначение - хранение информации о каждой единице склада. То есть на компьютере 6 находятся базы данных всего хранимого на складе завода. В бухгалтерии компьютеры 4 и 5 служат для оперативной работ с базами данных, почтовыми серверами и программными пакетами по бухгалтерии.

Для серверов отведена отдельная комната для систематизирования помещений и более компактной проводки проводов.

Раздел 2: Технический проект и расчет стоимости КС

2.1 Кабельное соединение сети

В настоящее время достаточно актуальным и по ценовым рамкам является использование среды передачи Fast Ethernet. Аппаратура состоит из кабеля, терминаторов, разъемов адаптеров сетевых, Т-коннекторов. Кабельные линии представляют собой достаточно сложную конструкцию. Кабель состоит из проводников, заключенных в несколько слоев изоляции: электрической, электромагнитной, механической, а также, возможно, климатической. Кроме того, кабель может быть оснащен разъемами, позволяющими быстро выполнять присоединение к нему различного оборудования. Кабель используется для передачи данных между рабочими станциями. Проводом называют металлическую проволоку, изолированную или неизолированную (голую). Провода изготавливают обычно из меди, алюминия или стали. Разъемы через Т-коннекторы подключаются к сетевым адаптерам - платам, вставленным в слоты расширения материнской платы рабочей станции. Терминаторы подключаются к открытым концам сети.

В компьютерных сетях применяются три основных типа кабеля: кабели на основе скрученных пар медных проводов, коаксиальные кабели с медной жилой, а также волоконно-оптические кабели. В зависимости от кабеля меняются такие характеристики сети, как максимальная длина кабеля и максимальное количество рабочих станций, подключаемых к кабелю.

Общее устройство, к которому соединены все компьютеры, называют концентратором (hub). Концентратор направляет передаваемую компьютером информацию или одному, или всем компьютерам сети и каждый компьютер подключен к нему с помощью своего сегмента кабеля. На концах кабельных сегментов устанавливаются разъемы RJ-45. Одним разъемом кабель подключается к hub, другим – к сетевой плате. Разъемы RJ-45 очень компактны, имеют пластмассовый корпус и восемь миниатюрных площадок. В зависимости от количества портов в hab – 8,12,16,24 к нему можно подключить такое же количество компьютеров.

Для расчета требуемого количества кабеля, на рисунке 3 отразим соединения в сети.

Рисунок 1 – Кабельное соединение

Зная расстояние каждого отрезка, посчитаем сумму, представив результаты в таблице 1.

Таблица 1 – Расчёт общей длины кабельных соединений.

Выберем наиболее практичную и широко используемую топологию «иерархическая звезда» - это когда в сети присутствует несколько концентраторов, иерархически соединенных между собой связями типа звезда.

Рисунок 1.1 - Топология иерархическая звезда

В настоящее время иерархическая звезда является самым распространенным типом топологии связей, как в локальных, так и глобальных сетях.

2.2 Генерация потоков данных

На территории завода Gibson существует проблема в систематизации информации так как у нас 10 компьютеров, нам необходимо увеличить безопасность работы сети, повысить пропускную способность для безотказной работы, то мы будем использовать два сервера.

Установим следующие виды трафиков, исходя из свойств и потребностей сети: File server’s client; Small-office; HTTP-client; SQL server’s client; Small office peer-to-peer; Database.

Установим трафики CAD/CAM-приложений и текстовых документов для работы и распечатки на принтерах. Определён поток данных, который будет проходить в моделируемой сети. Нагрузка, соответствующая заданным трафикам является нормальной и не вызовет затруднений в работе. Также необходимо обеспечить центру доступа к глобальной сети Интернета, учитывая возможность мобильности, следует использовать беспроводной Интернет. При подключения к Интернету необходимо обеспечить компьютера связью с Интернет-провайдером, для чего существует несколько вариантов, различающихся по доступности, стоимости, пропускной способности.

2.3 Назначение IP-адресов

На сетевом уровне единица информации представляется пакетами.

При организации доставки пакетов на сетевом уровне используется понятие номер сети. В этом случае адрес получателя состоит из старшей части - номера сети и младшей - номера узла в этой сети. Все узлы одной сети должны иметь одну и ту же старшую часть адреса. Сетевой уровень для адресации компьютеров использует составные числовые адреса (IP-адреса). Т.к. канальный уровень для доставки кадров использует физические адреса устройств, то на сетевом уровне осуществляется перевод числовых адресов в физические сетевые адреса и обратно.

В нашей сети сервер будет иметь два IP-адреса, один в качестве элемента локальной сети, другой для выхода в Интернет. Сетевые номера присваивает центральный орган – служба регистрации центра InterNIC. IP-адреса должны быть уникальными в пространстве Интернет – глобальной TCP/IP-сети, представляющей собой конгломерат MILNET, NSFNET, региональных, университетских, учрежденческих сетей и сетей, обслуживаемых коммерческими провайдерами.

Распределить адресное пространство, выделенное центром InterNIC, можно, по-разному. Адреса назначают сетевым интерфейсам и если у машины несколько интерфейсов, у нее будет несколько адресов. У каждого адреса будет свой номер сети. Устройства данной сети будут иметь IP-адреса, представленные в таблице 2.

Таблица 2 – IP-адреса устройств

В последнее время, чтобы сделать маршрутизацию в крупных сетях более эффективной, придумали более сложные варианты числовой адресации. Эти варианты позволяют иметь в адресе три и более составляющих (это особенно используется в работе сети Internet)

В современных сетях для адресации узлов применяются, как правило, одновременно все три схемы. Пользователи придумывают со своей стороны символьные имена, которые автоматически заменяются в сообщениях, которые передаются по сети, на числовые адреса. Эти сообщения передаются именно с помощью этих числовых номеров, а после доставки сообщения в пункт назначения вместо числового номера используется уже аппаратный адрес компьютера. Важной сетевой проблемой является задача установления соответствия между адресами различных типов, она может решаться как полностью централизованными, так и распределенными средствами. Для снятия ограничений на длину сети и количество ее узлов используется физическая структуризация сети с помощью повторителей и концентраторов. Повторитель физически соединяет различные сегменты кабеля локальной сети. И делается это с целью увеличения общей длины сети.

Повторитель передает сигналы, приходящие из одного сегмента сети, в другие ее сегменты. Повторитель позволяет преодолеть ограничения на длину линий связи за счет улучшения качества передаваемого сигнала (восстановления его мощности и амплитуды, улучшения фронтов и т. п.).Повторитель, который имеет несколько портов и соединяет несколько физических сегментов, часто называют концентратором (concentrator) или хабом (hub - основа, центр деятельности).

Логическая структуризация сети - это процесс разбиения сети на сегменты с локализованным трафиком. Она используется ля повышения производительности и безопасности,

Для логической структуризации сети используются такие коммуникационные устройства, как мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и шлюзы для разбиении сети на сегменты таким образом, что основная часть трафика компьютеров каждого сегмента не выходит за пределы этого сегмента. Мост (bridge) делит разделяемую среду передачи сети на части (часто называемые логическими сегментами)

В сети с использованием моста информация из одного сегмента в другой будет передаваться только тогда, когда такая передача действительно необходима, то есть если адрес компьютера назначения принадлежит другой подсети. Тем самым мост изолирует трафик одной подсети от трафика другой, повышая общую производительность передачи данных в сети.

Коммутатор по принципу обработки кадров ничем не отличается от моста. Основное его отличие от моста состоит в том, что он является своего рода коммуникационным мультипроцессором, потому что каждый его порт оснащен специализированным процессором, который обрабатывает кадры по алгоритму моста независимо от процессоров других портов.

Маршрутизация подразумевает участие маршрутизаторов и компьютеров, которые принимают решение о том, кому передавать пакет для успешной доставки к узлу назначения.

Маршрутизаторы образуют логические сегменты с помощью явной адресации, поскольку используют не плоские аппаратные, а составные числовые адреса.

2.4 Системное сетевое программное обеспечение

Для реальных систем полная открытость является недостижимым идеалом, "открыты" лишь некоторые части, поддерживающие внешние интерфейсы. Например, открытость семейства операционных систем Unix заключается, кроме всего прочего, в наличии стандартизованного программного интерфейса между ядром и приложениями, что позволяет легко переносить приложения из среды одной версии Unix в среду другой версии. Чем больше открытых спецификаций использовано при разработке системы, тем борее открытой она является.

Для компьютеров мы будем использовать операционную систему Unix.

Unix позволяет каждому пользователю одновременно выполнять несколько процессов т.к система является многопользовательской, в нем простой, последовательный интерфейс с периферийными устройствами, иерархическая файловая система, обеспечение согласования форматов в файлах, работа с последовательным потоком байтов, благодаря чему облегчается чтение прикладных программ, кроме того система написана на языке высокого уровня.

2.5 Необходимые комплектующие

Для организации сети нам необходим целый ряд комплектующих.

Таблица 3 – Комплектующие сервера.

Таблица 4– Комплектующие сервера 2.

Таблица 5 – Комплектующие рабочих станций

Таблица 6 - Другие комплектующие

Характеристика общей рабочей станции: процессор Intel Pentium III Xeon - представитель новейшего поколения семейства процессоров Intel, в котором реализованы расширения инструкций, достигнута более высокая тактовая частота, совместим с предшествующими микропроцессорами

2.6. Расчет по моделям Fast Ethernet.

При выборе конфигурации надо руководствоваться следующими правилами:

- Сегменты, выполненные на электрических кабелях (витых парах) не должны быть длиннее 100 м. Это относится к кабелям всех возможных категорий - 3, 4 и 5, к сегментам 100BASE-T4 и 100BASE-TX.

- Сегменты, выполненные на оптоволоконных кабелях, не должны быть длиннее 412 м.

- Если используются адаптеры с внешними (выносными) трансиверами, то трансиверные кабели (МII) не должны быть длиннее 50 см.

На заводе Gibson сегменты представляют собой 100BASE-TX и выполнены на кабеле категории 5. Произведем расчет работоспособности сети:

Для двух 100-метровых сегментов (максимальной длины) из таблицы берем величину задержки 111,2 битовых интервалов. Затем для 5-метрового сегмента высчитываем задержку, умножая 1,112 (задержка на метр) на длину кабеля (5 метров): 1,112 * 5 = 5,56 битовых интервалов. Из таблицы берем задержку для двух абонентов ТХ - 100 битовых интервалов. Также берем величины задержек для двух репитеров класса II - по 92 битовых интервала.

Суммируем все перечисленные задержки и получаем: 111,2+111,2+5,56+100+92+92=511,96, что меньше 512. Следовательно, данная сеть будет работоспособ­на, хотя и на пределе, что не рекомендуется. В таком случае, по этой модели можно обойти некоторые ограничения модели обычного Ethernet, так как эта модель, которые мы воспользовались в расчетах, рассчитывается для наилучшего случая.

Заключение

Выполнение курсовой работы позволило приобрести навыки по практическому использованию сетевых технологий на примере завода , а именно: по выбору конфигурации и проектированию компьютерной сети состоящей из сегментов различных типов оборудования и разработке гипертекстовой информационной системы (Web-сайта), а также позволило более детального изучить основные факторы, которые следует учитывать при проектировании сети и разработке гипертекстовой информационной системы. Мною была смоделирована локальная вычислительная сеть завода Gibson, был вычислен требуемый размер сети, длина кабеля и т.д.

Выбор высокопроизводительных стандартов локальных сетей никогда не был столь разнообразным, как в наши дни. Можно приводить много «за» и «против» использования сетей, но главным доказательством эффективности сетей является бесспорный факт их повсеместного распространения. Трудно найти сколько-нибудь крупное предприятие, на котором не было хотя бы односегментной сети персональных компьютеров; все больше и больше появляется крупных сетей с сотнями рабочих станции и десятками серверов, некоторые большие организации и предприятия обзаводятся частными глобальными сетями, объединяющими их филиалы, удаленные на тысячи километров. В каждом конкретном случае для создания сети были свои резоны, но верно и общее утверждение: что-то в этих сетях все-таки есть.

Для завода Gibson локальная вычислительная сеть позволила улучшить доступ к информации и своевременно принимать правильные решения каждым отделом предприятия, а также обеспечила каждому отделу доступ в Интернет.

Список используемой литературы

1. Конспект лекций по дисциплине «СЕТЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ» для студентов специальности 7.050102 «Экономическая кибернетика» дневной формы обучения / Сост. Е.А. Арсирий. - Одесса: ОНПУ, 2007. - 184с.

2 Гук М. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия, 2-е изд. – Спб: Питер, 2002. – 928 с.: ил.

3. Башлы П. Н. Современные сетевые технологии: учебное пособие, - М., 2006.

4 Короткевич Д., Воробьёв Э., Гаршина В. Основы проектирования и эксплуатации вычислительных сетей программой NetCracker Professional: Учеб. пособие. Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун-т, 2005. 109 с.

Для подготовки данной работы были использованы материалы с internet.