Принципы построения структурированных кабельных систем. Разработка схемы подключения в пакете Cisco Packet Tracer, обзор стандартов. Построение локальной вычислительной сети административного здания. Современные методы построения и создания сети.
В данном курсовом проекте рассматривается следующий элемент здания: тип расположения помещений - гостиничный, количество этажей - 3, число блоков на этаже - нет, число комнат на этаже - 6, рабочих мест в комнате - 5. 1-й этаж имеет такой же план, как и на 2-ом этаже. Подсчитав размеры комнат на этаже, получаем размер всего этажа, равный 198 м2.Длина соединительных кабелей на одном этаже равна 72м. Технический уровень элементной базы, используемой для создания СКС, задается стандартом таким образом, чтобы обеспечить продолжительность эксплуатации кабельной системы минимум10лет. Это обеспечивает возможность быстрой адаптации кабельной системы под конкретные производственные потребности и позволяет не останавливать работу при проведении каких-либо организационных или технических изменений.В данном курсовом проекте мы рассмотрели основные принципы построения структурированных кабельных систем, собрали схему подключения в пакете Cisco Packet Tracer, сделали обзор используемых стандартов, разработали СКС локальной вычислительной сети административного здания, научились администрировать сеть, обжимать «витую пару», физически подключать кабели к патч-панели.
Введение
Целью данного курсового проекта является разработка структурированной кабельной системы.
Основные требования пользователей к кабельной системе можно выразить одним словом: универсальность. Простая логика подсказывает, что работать с унифицированным набором компонентов, с единой средой передачи и полностью интегрированной системой проще, чем со "сборной солянкой".
В то же время часто существует необходимость построения кабельных систем, которые не могут быть формально отнесены к СКС, так как не обладают дополнительными, а иногда и некоторыми основными признаками СКС. Как правило, это кабельные системы, которые создаются для обслуживания филиалов компаний или небольших офисов. Они характеризуются небольшим количеством портов, невысокими затратами на построение по сравнению с классическими СКС, отсутствием дополнительных и, в ряде случаев, даже некоторых основных признаков СКС. Построение таких кабельных систем с использованием оборудования от различных производителей позволяет обойтись без ряда проектировочных этапов, этапов формирования приемосдаточной документации. В конечном итоге все это позволяет сократить сроки проектирования и монтажа кабельной системы, а также уменьшить ее стоимость, сохранив при этом существенные для заказчика основные признаки СКС.
1. Построение плана здания
В данном курсовом проекте рассматривается следующий элемент здания: тип расположения помещений - гостиничный, количество этажей - 3, число блоков на этаже - нет, число комнат на этаже - 6, рабочих мест в комнате - 5. 1-й этаж имеет такой же план, как и на 2-ом этаже. План представлен на рисунке 1.
- Рабочее место. - Сервер. - Коммутатор.
-Модем.
Рисунок 1. План 2 и 3 этажей.
Вертикальная схема здания представлена на рисунке 2.
Рисунок 2. Вертикальный план здания
Размеры комнат представлены на рисунках 1 и 2. Подсчитав размеры комнат на этаже, получаем размер всего этажа, равный 198 м2.Длина соединительных кабелей на одном этаже равна 72м.
На рисунке 3 представлена схема, собранная в программе Cisco Packet Tracer. Топология: звезда; используемые провода: витая пара.
Рисунок 3. Схема 3 этажа в Cisco Packet Tracer
2 Разработка структурной схемы СКС
Структурированная кабельная система (СКС) - это кабельная система, принцип построения которой отвечает пяти основным и нескольким дополнительным признакам. Как правило, СКС создается на этапе строительства здания или переоборудования его помещений под офис. К основным признакам СКС относятся: унификация, структуризация, универсальность, избыточность и масштабируемость.
Унификация - это соответствие действующим стандартам, нормам и правилам построения СКС.
Структуризация предполагает разбиение кабельной проводки и ее аксессуаров на отдельные части или подсистемы, каждая из которых выполняет определенные функции и снабжена стандартизованным интерфейсом для связи с другими подсистемами и сетевым оборудованием. Это позволяет создавать сложные структуры с конфигурацией легко и быстро изменяемой под потребности конкретных приложений.
Универсальность кабельной системы заключается в том, что она изначально строится не для обеспечения работы какой-либо конкретной технологии, а создается на принципах открытой архитектуры с заданным и зафиксированным в стандартах набором основных технических характеристик. Технический уровень элементной базы, используемой для создания СКС, задается стандартом таким образом, чтобы обеспечить продолжительность эксплуатации кабельной системы минимум10лет. Под избыточностью понимается введение в состав СКС дополнительных элементов (информационных розеток, линий, портов), количество и размещение которых определяются площадью и топологией рабочих помещений. Это обеспечивает возможность быстрой адаптации кабельной системы под конкретные производственные потребности и позволяет не останавливать работу при проведении каких-либо организационных или технических изменений. Масштабируемость - это возможность последующего развития СКС и гибкой миграции в более производительные среды без изменений в кабельной проводке.
Структура (структурная схема) СКС и систем безопасности здания.
Рисунок 4. Составные части СКС.
Таблица 1.Описание составных частей СКС
- Рабочее место. Орг. техника - компьютер, телефон, факс и другое периферийное оборудование.
- Информационная розетка - точка входа в кабельную сеть здания.
- Кабельная проводка. Прокладывается по закладным каналам внутри стен, по декоративным кабельным коробам внутри помещений, по лоткам за фальш-потолками или под фальшполами. - Коммутационный шнур. Используется для перенаправления кабельных линий в центре коммутации и для подключения оборудования к информационным розеткам.
- Коммутационная панель объединяет входы кабельных линий, и используется для администрирования кабельной системы в центре коммутации. - Коммутационный узел. Предназначен для монтажа и использования коммутационного оборудования кабельной системы, для централизации внешних и внутренних кабельных входов, для соединения кабельной системы с активным сетевым оборудованием
Составные части СКС (структурированной кабельной системы) на типовом плане этажа: 1 - Рабочее место, рабочая зона.
2 - Горизонтальная кабельная проводка.
3 - Коммутационный узел этажа.
4 - Вертикальная кабельная проводка.
Рабочее место (рабочая зона) - область, где работает пользователь, где стоит его компьютер и прочая индивидуальная оргтехника. В этом месте компьютер пользователя подключается к сети. На рабочем месте должны стоять не менее 2-х информационных розеток с модулем RJ45 (типичное офисное рабочее место содержит компьютер и телефон). Компьютер и телефон подключаются к сети коммутационными шнурами длиной от1 до 5 метров.
Рисунок 5. Рабочее место.
Горизонтальная кабельная проводка - кабельные линии, соединяющие рабочее место с коммутационным узлом этажа. Как правило, горизонтальная проводка производится на основе медного кабеля - витой пары (жесткого кабеля). Обычно используется неэкранированная витая пара, а при повышенных требованиях к электромагнитному излучению --- экранированная.
Рисунок 6. Горизонтальная кабельная проводка.
Коммутационный узел этажа - место, где располагается коммутационное оборудование этажа, объединяющее все линии горизонтальной проводки. Место, где происходит администрирование горизонтальной проводки: внесение изменений и дополнений в существующие кабельные конфигурации. Основой коммутационного центра являются коммутационные 19” шкафы, элементной базой - патч-панели и патч-корды. Шкафы выполняют роль консолидации всего оборудования коммутационного узла и ограничения доступа к нему. В коммутационном узле может быть установлено активное оборудование.
Вертикальная кабельная проводка - кабельные линии, соединяющие коммутационный узел этажа и коммутационный центр здания.
Рисунок 7. Вертикальная кабельная проводка.
3. Обзор стандартов
Так как используемой топологией в курсовом проекте я выбрала топологию «Звезда», то мы должны поддерживаться следующим стандартам: Таблица 3.Используемые стандарты
Реализация Скорость передачи данных, Мбит/с Топология Среда передачи Максимальная длина кабеля, м
Fast Ethernet
100Base-TX 100 «Звезда» Витая пара категории 5 (используется две пары) 100
100Base-T4 100 «Звезда» Витая пара категории 3, 4 или 5 (используется четыре пары) 100
100Base-FX 100 «Звезда» Многомодовое или одномодовое оптоволокно 2000 (многомодовый); 15000 (одномодовый); реально - до 40 км
4 Выбор материалов для СКС
Для реализации поставленной задачи нам необходимы следующие материалы (рассмотрим один этаж).
Кабель UTP 5e 305 м UTP 4 пары кат.5Е PVC 24AWG solid CCA, серый, 305m, box, SILVERLAN 45$
Набор инструментов для работы с витой парой1 шт. Hyperline HT-4015 Набор инструментов (устройство обжимное для RJ-45/12/11, устройство обжимное для RG 6/8/11/58/59/62/174/179, обрезка, зачистка, устройство для заделки витой пары 66/88/110 типа, тестер) 162$
Защитный колпачок для патч-кордов (упаковка 100 шт) Защитный колпачок для патч-кордов (упаковка 100 шт) 16$
Общая стоимость оборудования: 1347$.
Выбор оборудования был произведен с наиболее оптимальными характеристиками по стандартам проведения сети в помещениях.
Рабочие места будут связаны с коммутатором кабелем (объединение одного или нескольких кабельных элементов в общей защитной оболочке) UTP 5e категории (применяется для передачи в СКС голоса, видео и данных в частотном диапазоне до 125 МГЦ), рисунок 8.
Рисунок 8. Кабель UTP 5e.
Данный кабель будет соединять активное сетевое оборудование с розеткой рабочего места пользователя. В нашей задаче будем использовать двойную розетку для подключения к компьютерной сети (будут задействованы 2 пары проводов на сеть), рисунок 9:
Рисунок 9. Двойная розетка.
Конкретное оборудование (сетевая карта) будет подключаться к розетке своим типом кабеля (сетевым) с коннекторами (окончание кабеля для коммутируемого электрического соединения) RJ45, рисунок 10:
Рисунок 10. Коннектор RJ45 .
В зависимости от расположения оборудования в комнате, строительной схемы помещений и ряда других факторов - пути прокладки кабеля могут быть различными, так же как и средства их прокладки и крепления.
Для надежности телекоммуникационного оборудования будем использовать коммутационный шкаф - закрытый контейнер с дверцей, используемый для размещения и защиты телекоммуникационного оборудования, коммутационных панелей и соединительных кабелей. Может иметь средства вентиляции и кондиционирования. В нем нам понадобятся патч-панель (панель для подключения и закрепления системных окончаний электропроводных кабелей, обеспечивающая их коммутацию и подключение сетевого оборудования). рисунок 11.
Рисунок 11 Патч-панель.
5
Выбор активного сетевого оборудования
Исходя из поставленной задачи, нам необходимо следующее активное оборудование (для одного этажа): Таблица 5.Выбор активного оборудования
Наименование Картинка Марка Цена
Сетевая карта 3 1 шт. Сетевой адаптер D-Link DFE-520TX 10Base-T/100Base-TX Fast Ethernet NIC with RJ-45 OEM 168$
Источник бесперебойного питания 1 шт. ИБП APC BE400-RS Back-UPS ES 400VA/240W 90$
Один этаж содержит 30 рабочих мест. Для передачи данных внутри блока нам будет достаточно скорости 100 Мбит/с, связь между блоками будет использовать соединение Fast Ethernet. Подключение кабелей через патч-панель представлен на рисунке 12:
Рисунок 12. Подключение через патч-панель.
Общая стоимость активного оборудования: 437$.
Вывод
кабельный локальный сеть
В данном курсовом проекте мы рассмотрели основные принципы построения структурированных кабельных систем, собрали схему подключения в пакете Cisco Packet Tracer, сделали обзор используемых стандартов, разработали СКС локальной вычислительной сети административного здания, научились администрировать сеть, обжимать «витую пару», физически подключать кабели к патч-панели. Были использованы современные методы построения и создания сети, с использованием широкоприменяемых типов оборудования.
