با توجه به وسعت زیاد قلمرو، تعداد زیاد ساختمان‌ها، کارگاه‌ها، بخش‌ها و کاربران (حدود 1500 کاربر)، به منظور افزایش عملکرد و تحمل خطا در شبکه، لازم است آن را به بخش‌های مستقل منطقی تقسیم کنیم. اشیاء، که توسط دستگاه های شبکه گره به هم متصل خواهند شد. در عین حال، تقسیم یک شبکه بزرگ به شبکه های کوچکتر، مدیریت آن را آسان تر می کند. بنابراین، توپولوژی LAN سازمانی در قالب یک ستاره سلسله مراتبی طراحی خواهد شد. فناوری لایه پیوند خانواده ای از نسخه های پرسرعت اترنت خواهد بود.

برای اطمینان از تفکیک مسئولیت ها بین سوئیچ ها، از یک معماری استاندارد استفاده خواهد شد که شامل: سوئیچ های سطح هسته شبکه، سوئیچ های سطح توزیع و سوئیچ های سطح دسترسی است. سوئیچ های نصب شده در سطح هسته شبکه نیاز به عملکرد بالا و تحمل خطا دارند. از آنجایی که عملکرد کل شبکه به آنها بستگی دارد. سوئیچ های توزیع در سرتاسر سازمان، نزدیک تر به گروه هایی از سوئیچ های دسترسی، که کاربران نهایی منابع LAN قبلاً به آنها متصل هستند، قرار خواهند گرفت. سوئیچ‌های کابینت سرور مستقیماً به سوئیچ هسته شبکه متصل می‌شوند که به اصطلاح SAN (شبکه فضای ذخیره‌سازی)، شبکه‌های محلی داخل کابینت سرور را خدمت می‌کنند.

این شرکت به 5 منطقه تقسیم می شود که هر یک از آنها از سوییچ سطح توزیع خود ارائه می شود. مناطق بسته به مکان و تعداد کاربران انتخاب می شوند. نمودار LAN سازمانی در شکل 2 نشان داده شده است.

منطقاً چنین شبکه بزرگی باید به چندین شبکه کوچکتر تقسیم شود. با این رویکرد، عملکرد شبکه افزایش می‌یابد، زیرا پخش و سایر «ترافیک ناخواسته» در تمام شبکه‌ها پخش نمی‌شوند و پهنای باند شبکه را اشغال نمی‌کنند. در صورت خرابی شبکه، مانند طوفان پخش، تنها یک قطعه منطقی کوچک از شبکه از کار می افتد، مشکلی که در آن بسیار سریعتر قابل شناسایی و اصلاح است. یعنی در این صورت راحتی مدیریت شبکه تضمین می شود. هنگام انجام هر کاری برای بازسازی شبکه، انجام این کار به صورت قطعات امکان پذیر خواهد بود که کار مدیران شبکه را ساده می کند و اجازه می دهد تعداد کمی از کاربران در حین انجام کار از سرویس خارج شوند.

شکل 2 - توپولوژی LAN سازمانی

فناوری شبکه محلی مجازی (VLAN) برای تقسیم شبکه استفاده خواهد شد. هر بخش، و گاه گروهی از بخش های کوچکتر، شبکه مجازی خود را خواهند داشت. چندین vlan نیز برای اتصال سوئیچ های هسته شبکه و لایه توزیع ایجاد خواهد شد. هر یک از این شبکه ها از آدرس های شبکه منحصر به فرد استفاده می کند. شبکه های مجازی از پورت های سوئیچ در سطوح هسته و توزیع برای قرار دادن واحدها در vlan های منحصر به فرد خود استفاده می کنند. این در هنگام پیکربندی دستگاه های فعال شبکه انجام می شود.

همانطور که از نمودار مشاهده می شود، چندین کانال منطقی برای اتصال هسته و کلیدهای توزیع استفاده خواهد شد. توپولوژی هسته شبکه "ستاره + حلقه" پیاده سازی خواهد شد. از سوئیچ هسته، کانال ها به صورت یک الگوی ستاره ای تا سوئیچ های توزیع تابش می کنند؛ آنها با رنگ آبی در نمودار مشخص شده اند. این یک "ستاره" ایجاد می کند. این کانال ها به یک vlan جداگانه اختصاص داده می شود که فقط برای ارتباط بین سوئیچ های ستون فقرات استفاده می شود.

کانال هایی که سوئیچ های ستون فقرات را به یک "حلقه" متصل می کنند با رنگ زرد مشخص شده اند. قبلاً ایجاد حلقه در شبکه های اترنت قابل قبول نبود. اما الزامات برای قابلیت اطمینان شبکه منجر به توسعه فناوری هایی شد که قادر به پشتیبانی از اتصالات اضافی در شبکه برای رزرو کانال هستند. سوئیچینگ حفاظت از حلقه اترنت (ERPS) یکی از فناوری هایی است که به شما امکان سازماندهی توپولوژی های شبکه مقاوم در برابر خطا را می دهد. به دلیل زمان سریعی که برای بازیابی شبکه در صورت خرابی یکی از کانال‌ها طول می‌کشد، از پروتکل Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) انتخاب شد. برای RSTP زمان همگرایی کمتر از 10 ثانیه است، در حالی که برای ERPS کمتر از 50 میلی ثانیه است. این نیز یک vlan جداگانه خواهد بود که فقط توسط سوئیچ های ستون فقرات استفاده می شود.

مسیریابی پویا برای متحد کردن تمام شبکه های مجازی و یافتن مسیرهای بین آنها استفاده خواهد شد. یعنی پروتکل Open Shortest Path First نسخه 2 (OSPFv2). هر یک از سوئیچ های ستون فقرات می توانند در لایه 3 مدل OSI کار کنند، یعنی یک سوئیچ L3 خواهد بود. در دامنه پروتکل OSPF، یک ناحیه ستون فقرات - ستون فقرات اختصاص خواهد یافت. این فقط شامل روترهایی (ساخته شده در سوئیچ های L3) خواهد بود که اطلاعات مربوط به شبکه های مجازی متصل به آنها را با یکدیگر تبادل می کنند. این پروتکل به تخصیص ریشه دامنه OSPF - ریشه تعیین شده (DR) و وجود یک ریشه پشتیبان - ریشه تعیین شده پشتیبان (BDR) نیاز دارد. یک سوئیچ سطح هسته به عنوان DR و یکی از سوئیچ های سطح توزیع به عنوان BDR استفاده خواهد شد.

هر سوئیچ لایه دسترسی کاربر در vlan خاص خود که برای آن در سوئیچ لایه توزیع اختصاص داده شده استفاده می شود. در برخی موارد می توان از چنین سوئیچ هایی برای اتصال سوئیچ هایی با پورت های کمتر به آنها استفاده کرد، اما این برای منطق شبکه اهمیتی ندارد.

به این ترتیب، یک معماری شبکه محلی مولد، مقاوم در برابر خطا و به راحتی مقیاس پذیر سازماندهی می شود.

ارسال کار خوب خود در پایگاه دانش ساده است. از فرم زیر استفاده کنید

دانشجویان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوانی که از دانش پایه در تحصیل و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

نوشته شده در http:// www. همه بهترین. ru/

معرفی

1.3 روش مدیریت شبکه

1.4 معماری شبکه

2.1

2.4 ساختار سازمانی

2.5 راهبرد مدیریت و مدیریت

3. محاسبات هزینه های ایجاد

نتیجه

فهرست ادبیات استفاده شده

توجه داشته باشید

معرفی

دوره مدرن با روند سریع اطلاع رسانی جامعه مشخص می شود. این به وضوح در رشد توان عملیاتی و انعطاف پذیری شبکه های اطلاعاتی آشکار می شود. پهنای باند به ازای هر کاربر به دلیل عوامل متعددی به سرعت در حال افزایش است. کاهش قیمت رایانه ها منجر به افزایش تعداد رایانه های شخصی خانگی می شود که هر یک به طور بالقوه تبدیل به دستگاهی می شود که قادر به اتصال به اینترنت است. برنامه های کاربردی شبکه جدید از نظر پهنای باند تقاضای بیشتری پیدا می کنند - برنامه های کاربردی اینترنتی متمرکز بر چند رسانه ای و کنفرانس ویدیویی زمانی که تعداد بسیار زیادی از جلسات انتقال داده به طور همزمان باز می شوند، به یک روش معمول تبدیل می شوند. در نتیجه، افزایش شدیدی در مصرف منابع اینترنتی وجود داشته است - تخمین زده می شود که میانگین حجم جریان اطلاعات به ازای هر کاربر در جهان هر سال 8 برابر افزایش می یابد.

اهمیت نوشتن یک پروژه دوره به این دلیل است که پیچیدگی و هزینه نسبتاً کم شبکه های محلی، با استفاده از رایانه های شخصی، استفاده گسترده از شبکه ها را در اتوماسیون فعالیت های تجاری، بانکی و سایر انواع فعالیت ها، کارهای اداری، فناوری و تولید تضمین می کند. فرآیندها، برای ایجاد کنترل توزیع شده، اطلاعات و مرجع، سیستم های کنترل و اندازه گیری، سیستم های ربات صنعتی و تولید انعطاف پذیر. از بسیاری جهات، موفقیت استفاده از شبکه های محلی به دلیل دسترسی آنها به کاربران انبوه، از یک سو، و پیامدهای اجتماعی-اقتصادی است که آنها برای انواع مختلف فعالیت های انسانی به همراه دارند، از سوی دیگر. اگر LAN ها در ابتدای فعالیت خود اطلاعات بین ماشینی و بین پردازنده ای را رد و بدل می کردند، در مراحل بعدی علاوه بر این، اطلاعات متنی، دیجیتالی، تصویری (گرافیکی) و گفتاری نیز به شبکه محلی منتقل می شد.

اهداف اصلی طراحی شبکه محلی عبارتند از:

1. پردازش اطلاعات مشترک.

2. به اشتراک گذاری فایل.

3. مدیریت متمرکز کامپیوتر.

4. کنترل دسترسی به اطلاعات.

5. پشتیبان گیری متمرکز از تمام داده ها.

6. دسترسی مشترک به اینترنت.

برای سازماندهی یک LAN، کامپیوتر باید دارای:

1. آداپتور شبکه.

2. کابلی که یا به یک عنصر شبکه میانی یا مستقیماً به رایانه/سرور میزبان متصل می شود.

3. سیستم عامل شبکه یا نرم افزاری که اتصالات شبکه را امکان پذیر می کند.

روابط ناشی از توسعه، نصب، بهره برداری و انجام کار یا ارائه خدمات، و همچنین الزامات عملکرد شبکه ارتباطی یکپارچه فدراسیون روسیه مربوط به تضمین ایمنی، یکپارچگی و ثبات آن توسط قانون فدرال تنظیم می شود. 27 دسامبر 2002 شماره 184-FZ "در مورد مقررات فنی".

قوانین کلی برای تشکیل، نگهداری و اعمال مقررات سیستم استانداردسازی در فدراسیون روسیه توسط GOST R 1.0-2004 "استانداردسازی در فدراسیون روسیه. مقررات اساسی" تنظیم می شود.

الزامات عمومی برای طراحی عناصر اصلی یک سیستم کابل کشی ساخت یافته بر اساس هادی های جفت پیچ خورده و اجزای فیبر نوری توسط GOST R 53246-2008 "سیستم های کابل ساختاری" تنظیم می شود.

محل هایی که ایستگاه های کاری خودکار در آن قرار دارند باید مطابق با SanPiN 2.2.2/2.4.1340-03 مجهز شوند.

توزیع وظایف بین سرورهای LAN کافی نت:

فایل سرور یک سرور اختصاصی است که برای انجام عملیات ورودی/خروجی فایل و ذخیره فایل‌ها از هر نوع طراحی شده است. به عنوان یک قاعده، فضای دیسک زیادی دارد که در قالب یک آرایه RAID برای اطمینان از عملکرد بدون وقفه و افزایش سرعت نوشتن و خواندن داده ها پیاده سازی شده است.

وب سرور - سروری که درخواست‌های HTTP را از مشتریان، معمولاً مرورگرهای وب، می‌پذیرد و پاسخ‌های HTTP را معمولاً همراه با صفحه HTML، تصویر، فایل، جریان رسانه یا سایر داده‌ها در اختیار آنها قرار می‌دهد.

وب سرور هم به نرم افزاری اطلاق می شود که عملکردهای وب سرور را انجام می دهد و هم به خود رایانه ای که این نرم افزار روی آن اجرا می شود.

سرور DNS برنامه ای است که برای پاسخگویی به پرسش های DNS با استفاده از پروتکل مناسب طراحی شده است. سرور DNS را می توان میزبانی که برنامه روی آن اجرا می شود نیز نامید.

DHCP یک پروتکل شبکه است که به رایانه ها اجازه می دهد تا به طور خودکار یک آدرس IP و سایر پارامترهای لازم برای کار در یک شبکه TCP/IP را دریافت کنند. این پروتکل بر روی یک مدل مشتری-سرور عمل می کند. برای پیکربندی خودکار، کامپیوتر کلاینت در مرحله پیکربندی دستگاه شبکه، با به اصطلاح سرور DHCP تماس گرفته و پارامترهای لازم را از آن دریافت می کند. مدیر شبکه می تواند محدوده آدرس های توزیع شده توسط سرور بین رایانه ها را مشخص کند. این به شما امکان می دهد از پیکربندی دستی رایانه های شبکه جلوگیری کنید و تعداد خطاها را کاهش دهید. پروتکل DHCP در اکثر شبکه های TCP/IP استفاده می شود.

VPN نامی تعمیم یافته برای فناوری هایی است که اجازه می دهد یک یا چند اتصال شبکه (شبکه منطقی) از طریق شبکه دیگری (مثلاً اینترنت) ارائه شود. علیرغم این واقعیت که ارتباطات از طریق شبکه هایی با سطح اعتماد کمتر یا ناشناخته (به عنوان مثال، روی شبکه های عمومی) انجام می شود، سطح اعتماد در شبکه منطقی ساخته شده به میزان اعتماد به شبکه های زیربنایی بستگی ندارد. استفاده از ابزارهای رمزنگاری (رمزگذاری، احراز هویت، زیرساخت کلید عمومی، ابزاری برای محافظت در برابر تکرارها و تغییرات منتقل شده از طریق شبکه منطقی پیام ها).

فرمول بندی مسئله

داده شده: دو کلاس کامپیوترهای شخصی، هر کدام 6 عدد. (شماره 1) و 7 عدد. (شماره 2)، مرکز چاپ شماره 3 با 5 عدد کامپیوتر و همچنین 4 چاپگر.

لازم است: سازماندهی یک شبکه LAN تمام عیار با دسترسی به اینترنت (فقط برای کاربران کلاس های شماره 1 و شماره 2) و همچنین امکان اشتراک گذاری منابع شبکه (چاپگرها) با کلیه کاربران مجاز شبکه .

شکل 1 - طرح چیدمان.

فصل 1. برنامه ریزی ساختار LAN

1.1 تجزیه و تحلیل نیازهای اطلاعاتی شرکت

بازار خدمات اینترنتی در حال حاضر به سرعت و به طور فعال در حال توسعه است. اینترنت تقریباً وارد زندگی همه افراد شده است و بخشی جدایی ناپذیر از زندگی روزمره ما است. خدمات ارائه شده توسط شبکه جهانی وب در همه جا استفاده می شود: در خانه، در محل کار، در راه به محل کار از طریق تلفن، در اوقات فراغت و غیره. کافه هایی در حال افتتاح هستند که در آن نه تنها می توانید از زندگی روزمره استراحت کنید، بلکه می توانید از اینترنت یا برنامه های بسته بندی شده در رایانه شخصی استفاده کنید و بازی های آنلاین انجام دهید. چنین خدماتی توسط یک کافی نت ارائه می شود.

اطلاعات در شبکه محلی سازمانی جریان می یابد

اطلاعاتبین تمام رایانه های نصب شده در کافی نت منتقل می شود. همچنین، هر کامپیوتری به چاپگرها دسترسی خواهد داشت. اما فقط کاربران کلاس های شماره 1 و شماره 2 می توانند به اینترنت دسترسی داشته باشند.

1.2 برنامه ریزی ساختار شبکه

شبکه رایانه ای مجموعه ای از رایانه ها و دستگاه های مختلف است که تبادل اطلاعات بین رایانه های موجود در شبکه را بدون استفاده از هیچ رسانه ذخیره سازی واسطه ای فراهم می کند.

کل انواع شبکه های کامپیوتری را می توان بر اساس گروهی از ویژگی ها طبقه بندی کرد:

1. توزیع سرزمینی;

2. وابستگی دپارتمان;

3. سرعت انتقال اطلاعات.

4. نوع رسانه انتقال.

با توجه به توزیع سرزمینی، شبکه ها می توانند محلی، جهانی و منطقه ای باشند. شبکه‌های محلی شبکه‌هایی هستند که مساحتی بیش از 10 متر مربع را پوشش نمی‌دهند، شبکه‌های منطقه‌ای در قلمرو یک شهر یا منطقه قرار دارند، شبکه‌های جهانی در قلمرو یک ایالت یا گروهی از دولت‌ها، به عنوان مثال، جهان قرار دارند. اینترنت وب گسترده

بر اساس وابستگی، شبکه های دپارتمان و ایالتی متمایز می شوند. ادارات متعلق به یک سازمان هستند و در قلمرو آن قرار دارند. شبکه های دولتی شبکه هایی هستند که در سازمان های دولتی استفاده می شوند.

بر اساس سرعت انتقال اطلاعات، شبکه های کامپیوتری به دو دسته کم، متوسط ​​و پرسرعت تقسیم می شوند.

بر اساس نوع رسانه انتقال، به شبکه های کواکسیال، شبکه های جفت تابیده، شبکه های فیبر نوری با انتقال اطلاعات از طریق کانال های رادیویی و در محدوده مادون قرمز تقسیم می شوند.

کامپیوترها را می توان با کابل به هم متصل کرد تا توپولوژی های مختلف شبکه را تشکیل دهد. توپولوژی یک شبکه کامپیوتری به روشی اطلاق می شود که اجزای جداگانه آن (رایانه ها، سرورها، چاپگرها و غیره) به هم متصل می شوند. سه توپولوژی اصلی وجود دارد:

1. توپولوژی ستاره;

2. توپولوژی نوع حلقه.

3. توپولوژی نوع اتوبوس رایج.

هنگام استفاده از توپولوژی ستاره، اطلاعات بین مشتریان شبکه از طریق یک گره مرکزی منفرد منتقل می شود (شکل 2). یک سرور یا یک دستگاه خاص - یک هاب (Hub) می تواند به عنوان یک گره مرکزی عمل کند.

شکل 2 - توپولوژی ستاره.

مزایای این توپولوژی به شرح زیر است:

1. عملکرد شبکه بالا، زیرا عملکرد کلی شبکه تنها به عملکرد گره مرکزی بستگی دارد.

2. عدم برخورد داده های ارسال شده، زیرا داده ها بین ایستگاه کاری و سرور از طریق یک کانال جداگانه بدون تأثیر بر رایانه های دیگر منتقل می شوند.

با این حال، این توپولوژی علاوه بر مزایا، معایبی نیز دارد:

1. قابلیت اطمینان پایین، زیرا قابلیت اطمینان کل شبکه توسط قابلیت اطمینان گره مرکزی تعیین می شود. اگر کامپیوتر مرکزی از کار بیفتد، کل شبکه از کار خواهد افتاد.

2. هزینه های بالا برای اتصال کامپیوترها، زیرا برای هر مشترک جدید باید یک خط جداگانه نصب شود.

در توپولوژی حلقه، تمام کامپیوترها به یک خط بسته در یک حلقه متصل هستند. سیگنال ها در طول حلقه در یک جهت منتقل می شوند و از هر کامپیوتر عبور می کنند (شکل 3).

شکل 3 - توپولوژی نوع حلقه.

انتقال اطلاعات در چنین شبکه ای به صورت زیر انجام می شود. یک نشانه (سیگنال خاص) به صورت متوالی از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر منتقل می شود تا زمانی که توسط شخصی که نیاز به انتقال داده دارد دریافت شود. هنگامی که کامپیوتر رمز را دریافت کرد، چیزی را ایجاد می کند که "بسته" نامیده می شود که آدرس و داده های گیرنده را در آن قرار می دهد و سپس بسته را به اطراف حلقه می فرستد. داده ها از هر رایانه عبور می کند تا زمانی که به رایانه ای برسد که آدرس آن با آدرس گیرنده مطابقت دارد.

پس از این، رایانه دریافت کننده تأییدیه دریافت داده ها را به منبع اطلاعات ارسال می کند. پس از دریافت تایید، کامپیوتر فرستنده یک توکن جدید ایجاد کرده و آن را به شبکه باز می گرداند.

مزایای توپولوژی حلقه به شرح زیر است:

1. فوروارد کردن پیام ها بسیار کارآمد است زیرا... می توانید چندین پیام را یکی پس از دیگری در یک حلقه ارسال کنید. آن ها یک کامپیوتر با ارسال اولین پیام، می تواند پیام بعدی را بعد از آن ارسال کند، بدون اینکه منتظر بماند تا اولین پیام به گیرنده برسد.

2. طول شبکه می تواند قابل توجه باشد. آن ها کامپیوترها می توانند در فواصل قابل توجه و بدون استفاده از تقویت کننده های سیگنال خاص به یکدیگر متصل شوند.

معایب این توپولوژی عبارتند از:

1. قابلیت اطمینان پایین شبکه، زیرا خرابی هر رایانه ای مستلزم خرابی کل سیستم است.

2. برای اتصال یک کلاینت جدید، باید شبکه را غیرفعال کنید.

3. با تعداد زیاد مشتری، سرعت شبکه کاهش می یابد، زیرا تمام اطلاعات از هر رایانه عبور می کند و قابلیت های آنها محدود است.

4. عملکرد کلی شبکه با عملکرد کندترین رایانه تعیین می شود.

با یک توپولوژی گذرگاه مشترک، همه مشتریان به یک کانال انتقال داده مشترک متصل می شوند (شکل 4). در عین حال، آنها می توانند مستقیماً با هر رایانه ای در شبکه در تماس باشند. انتقال اطلاعات در این شبکه به صورت زیر انجام می شود. داده ها به صورت سیگنال های الکتریکی به تمام رایانه های موجود در شبکه منتقل می شود. با این حال، اطلاعات فقط توسط رایانه ای که آدرس آن با آدرس گیرنده مطابقت دارد، دریافت می شود. علاوه بر این، در هر زمان معین، فقط یک کامپیوتر می تواند داده ها را انتقال دهد.

شکل 4 - توپولوژی نوع اتوبوس رایج.

مزایای توپولوژی باس رایج:

1. تمام اطلاعات به صورت آنلاین و برای هر رایانه قابل دسترسی است.

2. ایستگاه های کاری می توانند مستقل از یکدیگر متصل شوند، i.e. هنگام اتصال یک مشترک جدید، نیازی به توقف انتقال اطلاعات در شبکه نیست.

3. ساخت شبکه‌های مبتنی بر توپولوژی اتوبوس رایج ارزان‌تر است، زیرا هیچ هزینه‌ای برای ایجاد خطوط اضافی هنگام اتصال مشتری جدید وجود ندارد.

4. شبکه بسیار قابل اعتماد است، زیرا عملکرد شبکه به عملکرد رایانه های فردی بستگی ندارد.

معایب توپولوژی اتوبوس رایج عبارتند از:

1. سرعت انتقال داده پایین، زیرا تمام اطلاعات از طریق یک کانال (اتوبوس) در گردش است.

2. عملکرد شبکه به تعداد کامپیوترهای متصل بستگی دارد. هرچه رایانه های بیشتری به شبکه متصل شوند، انتقال اطلاعات از یک رایانه به رایانه دیگر کندتر می شود.

3. شبکه های ساخته شده بر اساس این توپولوژی با امنیت پایین مشخص می شوند، زیرا اطلاعات روی هر کامپیوتر از هر کامپیوتر دیگری قابل دسترسی است.

رایج ترین نوع شبکه با توپولوژی گذرگاه مشترک، شبکه استاندارد اترنت با سرعت انتقال اطلاعات 10 تا 100 مگابیت بر ثانیه است.

توپولوژی های اصلی LAN مورد بررسی قرار گرفتند. با این حال، در عمل، هنگام ایجاد شبکه LAN یک سازمان، ترکیبی از چندین توپولوژی به طور همزمان قابل استفاده است. به عنوان مثال، کامپیوترهای یک بخش را می توان بر اساس یک طرح ستاره ای و در بخش دیگر با استفاده از یک طرح اتوبوس مشترک متصل کرد و یک خط ارتباطی بین این بخش ها گذاشته شد.

در این پروژه از توپولوژی ستاره ای برای سازماندهی LAN برای کافی نت استفاده خواهد شد.

1.3 روش مدیریت شبکه

دو مدل از شبکه های محلی وجود دارد:

1. همتا به همتا - WORKGROUP;

2. Client-server - Active Directory.

این مدل ها تعامل کامپیوترها را در یک شبکه محلی تعیین می کنند. در یک شبکه همتا به همتا، همه کامپیوترها از حقوق مساوی با یکدیگر برخوردارند. در این حالت تمام اطلاعات موجود در سیستم بین کامپیوترهای جداگانه توزیع می شود. هر کاربر می تواند اجازه دهد یا از دسترسی به داده های ذخیره شده در رایانه خود جلوگیری کند.

گروه کاری

Workgroup یک راه حل مستقل برای سازماندهی یک شبکه کامپیوتری برای تعداد کمی از افراد استجامعه ای از رایانه ها که دارای معماری نظیر به نظیر و فرآیند احراز هویت است که در آن بر اساس پایگاه داده محلی ذخیره شده در هر یک از رایانه های گروه کاری انجام می شود.

در یک شبکه همتا به همتا، کاربری که روی هر کامپیوتری کار می کند به منابع تمام کامپیوترهای دیگر در شبکه دسترسی دارد. به عنوان مثال، با نشستن در یک رایانه، می توانید فایل های موجود در رایانه دیگری را ویرایش کنید، آنها را بر روی چاپگری متصل به یک سوم چاپ کنید و برنامه ها را روی رایانه چهارم اجرا کنید.

از مزایای این مدل سازماندهی LAN می توان به سهولت اجرا و صرفه جویی در منابع مادی اشاره کرد، زیرا نیازی به خرید سرور گران قیمت نیست.

با وجود سهولت اجرا، این مدل دارای معایبی است:

1. عملکرد پایین با تعداد زیادی کامپیوتر متصل.

2. فقدان پایگاه اطلاعاتی واحد;

3. عدم وجود سیستم یکپارچه امنیت اطلاعات.

4. وابستگی در دسترس بودن اطلاعات در سیستم به وضعیت رایانه، i.e. اگر رایانه خاموش باشد، تمام اطلاعات ذخیره شده روی آن غیرقابل دسترسی خواهد بود.

اکتیو دایرکتوری

اکتیو دایرکتوریبه مدیران اجازه می دهد تا تمام منابع اعلام شده را از یک ایستگاه کاری مدیریت کنند: فایل ها، دستگاه های جانبی، پایگاه های داده، اتصال به سرورها، دسترسی به وب، کاربران، خدمات.

در شبکه‌هایی با استقرار DNS، به شدت توصیه می‌شود که از مناطق مرکزی یکپارچه خدمات دایرکتوری برای پشتیبانی از Active Directory استفاده کنید که مزایای زیر را ارائه می‌کند:

1. به روز رسانی سرور اصلی و ویژگی های امنیتی پیشرفته بر اساس قابلیت های Active Directory.

2. هر بار که یک کنترلر جدید به دامنه Active Directory اضافه می شود، تکرار و همگام سازی مناطق با کنترل کننده های دامنه جدید به طور خودکار انجام می شود.

3. با ذخیره پایگاه داده های منطقه DNS در اکتیو دایرکتوری، می توانید تکثیر پایگاه داده را در سراسر شبکه خود ساده کنید.

4. تکثیر دایرکتوری سریعتر و کارآمدتر از تکرار DNS استاندارد است.

از آنجایی که تکثیر اکتیو دایرکتوری در سطح ویژگی های فردی رخ می دهد، تنها تغییرات لازم منتشر می شوند. با این حال، مناطق یکپارچه خدمات دایرکتوری از داده های کمتری استفاده می کنند و ارسال می کنند.

از مزایای این مدل می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. سرعت شبکه بالا.

2. در دسترس بودن یک پایگاه اطلاعاتی یکپارچه.

3. در دسترس بودن یک سیستم امنیتی یکپارچه.

با این حال، این مدل معایبی نیز دارد. نقطه ضعف اصلی این است که هزینه ایجاد یک شبکه سرویس گیرنده-سرور به دلیل نیاز به خرید یک سرور خاص به طور قابل توجهی بالاتر است. یکی دیگر از معایب وجود نیاز اضافی برای پرسنل خدمات - یک مدیر شبکه است.

برای این سازمان، یک شبکه محلی بر اساس مدل مشتری-سرور انتخاب شد. سرور در این سازمان به صورت کامپیوتری از کلاس شماره 2 ارائه می شود که تنها کادر مدیریت کافی نت به آن دسترسی خواهند داشت. سرور برای محافظت در یک کابینت کامپیوتر مخصوص قرار می گیرد.

1.4 معماری شبکه

اجزای اصلی که شبکه از آنها ساخته شده است:

1. رسانه انتقال - کابل کواکسیال، کابل تلفن، جفت پیچ خورده، کابل فیبر نوری، هوای رادیویی و غیره؛

2. سوئیچ برای اتصال چندین گره از یک شبکه کامپیوتری استفاده می شود.

3. روتر - دستگاهی که برای دسترسی به شبکه جهانی طراحی شده است.

4. ایستگاه های کاری - رایانه شخصی، ایستگاه کاری یا خود ایستگاه شبکه. اگر ایستگاه کاری به شبکه متصل باشد، ممکن است به هارد دیسک یا فلاپی دیسک نیاز نداشته باشد. با این حال، در این مورد، یک آداپتور شبکه مورد نیاز است - یک دستگاه ویژه برای بارگیری از راه دور سیستم عامل از شبکه.

5. کارت های رابط - کارت های شبکه برای سازماندهی تعامل ایستگاه های کاری با شبکه.

6. سرورها - رایانه های فردی با نرم افزاری که وظایف مدیریت منابع شبکه مشترک را انجام می دهند.

نرم افزار شبکه

منابع شبکهارائه شده در قالب 4 چاپگر در هر طبقه (شکل 5). هر کاربر کافی نت می تواند بدون خروج از محل کار خود از هر یک از آنها استفاده کند.

اینترنت عملیاتی شبکه اطلاعات

شکل 5 - چاپگر شبکه.

فصل 2. سازماندهی یک شبکه کامپیوتری محلی

2.1 شبکه سازی بر اساس سیستم عامل

انتخاب سیستم عامل شبکه ویژگی های این سیستم عامل

سیستم عامل های زیادی وجود دارد و هر کدام درجه شیوع خاص خود را دارند. برخی از سیستم ها برای کار در شبکه راحت تر هستند، در حالی که برخی دیگر برای کار آفلاین راحت تر هستند، زیرا ترکیب همه چیز بدون از دست دادن سرعت و ثبات دشوار است. هر سیستم عامل دارای مزایا و معایبی است. نمونه هایی از سیستم عامل عبارتند از: Windows 2000، Windows XP، Windows 2003 Server، Windows Vista، UNIX، Linux، Sun Solaris، Novell Netware، FreeBSD و غیره. بیایید به محبوب ترین سیستم عامل ها نگاه کنیم.

Windows 2000. Windows 2000 یکی از محصولات نرم افزاری شرکت مایکروسافت است. این سیستم عامل ثابت کرده است که یک پلتفرم پایدار است، بنابراین عمدتا بر روی سرورها نصب می شود. ویندوز 2000 جانشین ویندوز NT است که به دلیل تحمل خطا، امنیت، قابلیت های شبکه معروف بود و در سرورها و رایانه های خانگی استفاده می شد. ویندوز 2000 با دریافت رابط کاربری از ویندوز 98، قابلیت های چندرسانه ای پیشرفته، آخرین نسخه نرم افزار یکپارچه Directx و ... در بین کاربران محبوبیت پیدا کرده است.

مایکروسافت چندین نسخه از این سیستم عامل را منتشر کرده است: Windows 2000 Professional، Windows 2000 Server و Windows 2000 Datacenter.

اولین مورد برای استفاده در رایانه های خانگی، دوم و سوم - برای نصب روی سرورها در نظر گرفته شده بود. ویندوز 2000 دارای کاستی هایی بود که اصلی ترین آنها نیاز به منابع و کمبودهای گرافیکی بود. اما این سیستم عامل به دلیل تحمل خطای بالایی که دارد مدت زیادی است که روی سرورها استفاده می شود.

ویندوز XP. ویندوز XP از ویندوز 2000 پیروی کرد. در پایان سال 2000 به عنوان Windows Net 1.0 (با نام رمز Whistler) ظاهر شد - بنابراین سازندگان تأکید کردند که بر روی شبکه متمرکز شده است. بازاریابان مایکروسافت تصمیم گرفتند نام سیستم را به ویندوز XP (از کلمه تجربه) تغییر دهند. ظاهر او سر و صدای زیادی به پا کرد. انواع مختلفی از ویندوز XP وجود دارد: نسخه خانگی، حرفه ای و سرور، که هر کدام تمرکز خاص خود را دارند و مزایای زیادی دارند. این سیستم عامل بر اساس یک هسته 32 بیتی توسعه یافته است که به شما امکان می دهد عملکرد برنامه ها را به طور موثر سازماندهی کنید. حتی یک نسخه 64 بیتی از سیستم وجود دارد که بر این اساس بر روی پردازنده های 64 بیتی متمرکز شده است که اخیراً به طور فزاینده ای گسترش یافته است. ویندوز XP دارای سیستم حفاظت فایل سیستم بهبود یافته، پشتیبانی از دستگاه های جدید، سیستم تشخیص فرمان صوتی یکپارچه و غیره است. کاربران رابط سیستم عامل را دوست داشتند که کاملاً قابل تنظیم بود. سرعت بارگذاری سزاوار احترام است که حتی با سبک ترین نسخه ویندوز 2000 قابل مقایسه نیست. دسکتاپ Windows XP مطالبات جدی را در مورد منابع رایانه ایجاد می کند، اما مزایای آن و سطح قدرت اجزای مدرن باعث می شود که به این موضوع توجه نکنید.

ویندوز ویستا یکی دیگر از توسعه های مایکروسافت در زمینه سیستم عامل است. سیستم عامل جدید شامل موارد اضافه شده است - اینترنت اکسپلورر جدید، زمانبندی کار، موتور جستجوی قدرتمند و نمایش سه بعدی برنامه های در حال اجرا (Flip 3D)، رویکردی جدید برای استفاده از درایورها و غیره. سرعت بارگذاری ویندوز ویستا حتی تعجب آور است. با این حال، برای لذت کامل از قابلیت های گرافیکی رابط، باید یک کارت گرافیک با پشتیبانی سخت افزاری برای Directx نسخه 9.0 داشته باشید، بنابراین سیستم جدید دارای دو رابط - Aero Express و Aero Glass است. اولی به شما امکان می دهد سیستم را روی لپ تاپ ها اجرا کنید ، دومی برای خوشحال کردن کاربران رایانه های مدرن طراحی شده است. به طور غیر منتظره، پیاده سازی یک مدل اساسا جدید برای استفاده از درایورها. برای تغییر، به عنوان مثال، درایور کارت گرافیک، نیازی به راه اندازی مجدد سیستم ندارید. مکانیسم superfetch شایسته احترام است و به شما امکان می دهد تا راه اندازی سیستم عامل را سرعت بخشید. ویندوز ویستا یک سیستم امیدوارکننده اما پرمخاطب است که به این زودی شاهد پذیرش گسترده نخواهد بود.

ویندوز 7 نسخه ای از سیستم عامل رایانه از خانواده ویندوز NT است که به دنبال ویندوز ویستا است. در خط ویندوز NT، سیستم دارای نسخه شماره 6.1 است. نسخه سرور ویندوز سرور 2008 R2 است.

ویندوز 7 شامل برخی از پیشرفت‌های حذف شده از ویندوز ویستا و همچنین نوآوری‌هایی در رابط و برنامه‌های داخلی است. ویندوز 7 دارای شش نسخه است: Starter، Home Basic، Home Premium، Professional، Enterprise، Ultimate). نسخه اولیه (Windows 7 Starter) به طور انحصاری با رایانه های جدید توزیع خواهد شد؛ این نسخه شامل بخش های کاربردی برای پخش H.264، AAC، MPEG-2 نخواهد بود. Home Basic - منحصراً برای انتشار در کشورهای در حال توسعه در نظر گرفته شده است، این رابط کاربری Windows Aero با عملکردهای Peek، Shake و پیش نمایش نوار وظیفه، اشتراک گذاری اتصال به اینترنت و برخی عملکردهای دیگر ندارد. همچنین محدودیت های مشاهده مشابه نسخه اولیه را دارد. در نسخه های حرفه ای، سازمانی و حداکثر، از حالت XP (در برخی از پردازنده ها) پشتیبانی می شود. همه نسخه ها شامل هر دو نسخه 32 بیتی و 64 بیتی هستند. همه نسخه های 32 بیتی تا 4 گیگابایت رم پشتیبانی می کنند (پشتیبانی از مقادیر بیشتر حافظه فقط در صورت ارتقا به نسخه 64 بیتی در دسترس است). نسخه های 64 بیتی تا 8 گیگابایت (Home Basic)، تا 16 گیگابایت (Home Advanced) و تا 192 گیگابایت حافظه در سایر نسخه ها پشتیبانی می کنند.

ویندوز 2003 سرور. این سیستم عامل یک پیاده سازی سرور متمرکز بر سازماندهی و کنترل یک شبکه محلی است که مکانیسم های کنترل لازم را برای آن در بر می گیرد. دلیل ظهور این سیستم عامل وجود رقبای جدی در بازار سیستم عامل های سرور است. مدیریت شرکت سعی کرد سیستم عامل پیشرفته تری را توسعه دهد. نتیجه این بود که در تابستان 2003 نسخه استاندارد سرور ویندوز 2003، نسخه Enterprise سرور ویندوز 2003، نسخه مرکز داده سرور ویندوز 2003 و نسخه وب سرور ویندوز 2003 ظاهر شد. هر یک از تغییرات بر موثرترین پشتیبانی شبکه در یک مورد خاص متمرکز شده است. به عنوان مثال، Windows 2003 Server Standard Edition برای نصب بر روی سرورهای اداری مشاغل کوچک در نظر گرفته شده است، و Windows 2003 Server Enterprise Edition که از سیستم های چند پردازنده با هر نوع پردازنده پشتیبانی می کند، برای نصب بر روی ماشین های سازمانی در هر سطح در نظر گرفته شده است. ویندوز 2003 سرور فاقد افزونه‌ها و ویژگی‌های چندرسانه‌ای مختلف است، اما بسیاری از کاربران خانگی که به عملکرد پایدار سیستم اهمیت می‌دهند، آن را نصب می‌کنند.

Microsoft Windows Server 2008 (نام رمز "Longhorn Server") نسخه ای از سیستم عامل سرور تولید شده توسط مایکروسافت است. منتشر شده در 27 فوریه 2008. این سیستم عامل جایگزین ویندوز سرور 2003 به عنوان نماینده نسل جدید سیستم عامل های خانواده ویستا شد. Windows Server 2008 اولین سیستم عامل ویندوز است که با Windows PowerShell داخلی، یک پوسته خط فرمان توسعه‌یافته و زبان برنامه‌نویسی همراه که توسط مایکروسافت توسعه یافته است، منتشر شد. در مقایسه با ویندوز سرور 2003، رابط ویندوز 2008 سرور به طور قابل توجهی تغییر کرده است و شبیه به سبک Aero موجود در ویندوز ویستا است. علاوه بر این، ویندوز سرور 2008 را می توان بدون هیچ گونه رابط کاربری گرافیکی، فقط خدماتی که واقعاً مورد نیاز است، نصب کرد. در این حالت سرور در حالت کنسول مدیریت می شود. با این حال، شایان ذکر است که حالت کنسول مانند OC های مشابه یونیکس کامل نیست، اما در یک پنجره اجرا می شود (حداقل رابط کاربری همچنان کار می کند.

Windows Server 2012 (با نام رمز "Windows Server 8") نسخه ای از سیستم عامل سرور مایکروسافت است. متعلق به خانواده سیستم عامل ویندوز مایکروسافت است. در 4 سپتامبر 2012 برای جایگزینی ویندوز سرور 2008 R2 به عنوان نسخه سرور ویندوز 8 منتشر شد. این نسخه در چهار نسخه موجود است.

Windows Server 2012 اولین نسخه ویندوز سرور از زمان ویندوز NT 4.0 است که از پردازنده های Itanium پشتیبانی نمی کند. پیشرفت های کلیدی: رابط کاربری مدرن جدید، 2300 cmdlet Windows PowerShell جدید، مدیر وظیفه بهبود یافته، نقش IPAM جدید (مدیریت آدرس IP) برای مدیریت و ممیزی فضای آدرس IP4 و IP6، بهبود اکتیو دایرکتوری و غیره.

لینوکس. این سیستم عامل که در سال 1992 توسط برنامه نویس آماتور لینوس توروالدز ایجاد شد، شبیه هیچ سیستم عامل دیگری نیست.

اولا، لینوکس منبع باز است، به این معنی که به صورت رایگان توزیع می شود. هر کاربر آشنا با برنامه نویسی می تواند آن را اصلاح کند یا راه حل های پیدا شده را به سازنده گزارش دهد تا هسته سیستم را تغییر دهد. ثانیاً، هسته سیستم مستقل از سایر برنامه ها و رابط است. در ابتدا، نصب لینوکس دشوار بود زیرا لازم بود کل سیستم عامل را برای یک رایانه خاص کامپایل (در کنار هم) کنید، که به دانش زبان های برنامه نویسی و هوش سریع نیاز داشت. این سیستم همچنین رابط گرافیکی کاربرپسندی نداشت. امروزه توزیع‌های تجاری بسیاری از سیستم‌عامل‌ها مانند Red Hat یا Mandrake وجود دارد که شامل یک رابط گرافیکی و مجموعه‌ای از ابزارهای سیستمی است که از نظر قابلیت‌ها نسبت به محصولات مشابه ویندوز برتری دارند. از جمله مزایای لینوکس می توان به سرعت بالا، پایداری و قابلیت اجرا بدون نصب بر روی کامپیوتر اشاره کرد. لینوکس دارای معایبی است که اصلی ترین آنها این است که پیکربندی آن دشوار است. با این حال، این به مرور زمان از بین خواهد رفت. اکنون هزاران صفحه اطلاعات کمکی در اینترنت به کمک کاربران این سیستم عامل می آیند.

لیندوز. این سیستم عامل جالب ترکیبی از مزایای ویندوز و لینوکس است. Lindows می تواند برنامه های نوشته شده برای ویندوز و یونیکس را اجرا کند. مزایای Lindows واضح است: می توانید نرم افزار رایگان برای لینوکس را از اینترنت دانلود کنید (که 90٪ برنامه ها است) و به جای برنامه های گران قیمت طراحی شده برای ویندوز از آن استفاده کنید. همچنین یک اشکال دارد - سرعت کم. امروزه Lindows تنها بر روی برخی از رایانه های اداری نصب می شود، زیرا قابلیت های شبکه ای آن اجازه نمی دهد که به عنوان یک سیستم عامل سرور مورد استفاده قرار گیرد.

بنابراین، ما سیستم عامل ویندوز 2012 سرور را روی سرور نصب می کنیم و در رایانه های کاربر، سیستم عامل از پیش نصب شده را ترجیح می دهیم و در نتیجه هزینه خرید سیستم عامل را کاهش می دهیم.

2.2 تجهیزات و نرم افزار آرایه های RAID شبکه کافی نت

RAID (آرایه اضافی از دیسک های مستقل) یک فناوری مجازی سازی داده است که چندین دیسک را در یک عنصر منطقی برای افزونگی و افزایش کارایی ترکیب می کند.

برای ایجاد آرایه RAID در سرور، ابتدا باید هارد دیسک های متصل به خود سرور را داشته باشید. مادربرد نصب شده در سرور یا باید یک کنترلر RAID یکپارچه (در مادربرد تعبیه شده) داشته باشد، یا باید یک کنترلر RAID مجزا نصب کنید که معمولاً در یک اسلات مخصوص PCI-Express نصب می شود. در مرحله بعد، با استفاده از دستگاه I/O متصل به سرور، سپس از طریق رابط مدیریت کنترلر RAID، سطح مورد نظر آرایه RAID را ایجاد می کنید. مقایسه سطوح مختلف RAID در جدول 1 نشان داده شده است.

جدول 1 - مقایسه سطوح RAID

	تعداد دیسک ها	ظرفیت موثر*	تحمل خطا	مزایای	ایرادات
				بالاترین عملکرد	قابلیت اطمینان بسیار پایین
	از 2، حتی			عملکرد و قابلیت اطمینان بالا
	از 3، فرد			امنیت داده بالا و عملکرد خوب	هزینه دو برابر فضای دیسک
	از 4، حتی			بالاترین عملکرد و بالاترین قابلیت اطمینان	هزینه دو برابر فضای دیسک
				اقتصادی، قابلیت اطمینان بالا	عملکرد کمتر از RAID 0 و 1 است
	از 6، حتی			قابلیت اطمینان و عملکرد بالا	هزینه بالا و سختی تعمیر و نگهداری
				مقرون به صرفه، قابلیت اطمینان بالا، سرعت بالاتر از RAID 5
				بازسازی سریع داده ها پس از شکست، مقرون به صرفه، قابلیت اطمینان بالا، سرعت بالاتر از RAID 5	عملکرد کمتر از RAID 0 و 1 است، درایو پشتیبان در حالت غیرفعال است و بررسی نشده است
				اقتصادی، بالاترین قابلیت اطمینان	عملکرد زیر RAID 5
	از 8، حتی			قابلیت اطمینان بسیار بالا	هزینه بالا و پیچیدگی سازمان

N - تعداد دیسک های موجود در آرایه.

S حجم کوچکترین دیسک است. ** اگر دیسک های موجود در آینه های مختلف از کار بیفتند، اطلاعات از بین نخواهد رفت.

*** اگر همان تعداد دیسک در نوارهای مختلف از کار بیفتد، اطلاعات از بین نخواهد رفت.

**** اگر دیسک های داخل همان آینه از کار بیفتند، اطلاعات از بین نخواهد رفت.

سطح RAID 10 یا 01 بالاترین عملکرد و قابلیت اطمینان بالا را ارائه می دهد. این آرایه در سرور استفاده خواهد شد.

استانداردهای IEEE

IEEE(موسسه مهندسین برق و الکترونیک) - موسسه مهندسین برق و الکترونیک (IEEE) سازمانی است که در سال 1963 در ایالات متحده ایجاد شد. این موسسه توسعه دهنده تعدادی استاندارد برای سیستم های محاسباتی محلی از جمله کابل کشی، توپولوژی فیزیکی و دسترسی است. روش ها به رسانه انتقال داده شناخته شده ترین سری استانداردها استانداردهای 802 هستند که کمیته IEEE 802 و گروه های کاری و کمیته های فرعی آن مسئول آن هستند.

· IEEE 802.1Q استانداردی است که هدف آن ایجاد یک روش واحد برای انتقال داده ها از طریق شبکه در مورد اولویت یک فریم و عضویت آن در یک شبکه مجازی است. این شامل دو مشخصه علامت گذاری بسته است: اولین (تک لایه) تعامل شبکه های مجازی را بر روی ستون فقرات Fast Ethernet تعریف می کند. دوم (دو سطح) مربوط به علامت گذاری بسته ها در ستون های مختلط، از جمله Token Ring و FDDI است. اولین مشخصات یک فناوری سوئیچینگ پیشرفته است که توسط سیسکو پشتیبانی می شود. تأخیر در پذیرش این استاندارد به دلیل نیاز به توسعه دقیق مشخصات دو سطحی پیچیده تر است.

· IEEE 802.1p - استانداردی که روشی را برای انتقال داده ها در مورد اولویت ترافیک شبکه تعریف می کند. حذف تاخیر در انتقال بسته ها از طریق LAN ضروری است. تأخیرهایی که در هنگام انتقال صدا و ویدیو غیرقابل قبول هستند، می توانند در نتیجه بارگذاری بیش از حد شبکه حتی کوتاه مدت رخ دهند. این استاندارد الگوریتمی را برای تغییر ترتیب بسته ها در صف ها مشخص می کند که تحویل به موقع ترافیک حساس به تاخیر زمانی را تضمین می کند.

· IEEE 802.2 یک استاندارد لایه پیوند است که برای استفاده در ارتباط با استانداردهای IEEE 802.3، 802.4 و 802.5 در نظر گرفته شده است. نحوه کنترل یک کانال منطقی را تعریف می کند. به زیرلایه LLC لایه پیوند داده اشاره دارد.

IEEE 802.3

1. استانداردی که ویژگی های یک سیستم کابل کشی را برای یک شبکه محلی با توپولوژی گذرگاه (10Base5)، روش های انتقال داده و روشی برای کنترل دسترسی به رسانه انتقال CSMA/CD توصیف می کند.

2. کارگروه (کمیته فرعی) کمیته IEEE 802 که استانداردهایی را برای شبکه های اترنت در نظر می گیرد.

IEEE 802.4

1. استانداردی که لایه فیزیکی و روش دسترسی را با عبور رمز در یک شبکه محلی با توپولوژی گذرگاه توصیف می کند. در شبکه های محلی که پروتکل اتوماسیون تولید (MAP) را پیاده سازی می کنند، استفاده می شود. یک روش دسترسی مشابه در شبکه ARCnet استفاده می شود.

2. کارگروه (کمیته فرعی) کمیته IEEE 802 با در نظر گرفتن استانداردهای شبکه های Token Bus.

IEEE 802.5

1. استانداردی که لایه فیزیکی و روش دسترسی رمز عبور را در یک شبکه محلی با توپولوژی ستاره توصیف می کند. در شبکه های Token Ring استفاده می شود.

2. کارگروه (کمیته فرعی) کمیته IEEE 802 با در نظر گرفتن استانداردهای شبکه های Token Ring.

· IEEE 802.6 استانداردی است که پروتکلی را برای شبکه های شهری (MANs) توصیف می کند. از کابل فیبر نوری برای انتقال داده ها با حداکثر سرعت 100 مگابیت بر ثانیه در منطقه ای تا 100 کیلومتر مربع استفاده می کند.

· IEEE 802.11 - مشخصاتی برای پیوندهای ارتباط رادیویی بی سیم برای شبکه های کامپیوتری - فرکانس 2.4 گیگاهرتز مورد استفاده آنها را تعریف می کند که در ایالات متحده برای صنعت، علم و پزشکی اختصاص داده شده است.

· IEEE 802.11a - مشخصات پیوندهای ارتباط رادیویی بی سیم برای شبکه های کامپیوتری. استفاده از محدوده فرکانس 5.15 - 5.35 گیگاهرتز و نرخ انتقال داده (صوت و تصویر) تا 54 مگابیت بر ثانیه را تعیین می کند.

· IEEE 802.11b - مشخصات خطوط ارتباط رادیویی بی سیم برای شبکه های کامپیوتری. استفاده از فرکانس 2.412 - 2.437 گیگاهرتز و نرخ انتقال داده تا 11 مگابیت بر ثانیه را تعیین می کند.

سخت افزار شبکه

تمامی تجهیزات شبکه به فعال و غیرفعال تقسیم می شوند.

تجهیزات شبکه فعال بسته ها و داده ها را در شبکه پردازش و ارسال می کند.

تجهیزات شبکه غیرفعال فقط انتقال داده را بین بخش های شبکه یا تجهیزات شبکه انجام می دهد.

روتر (از روتر انگلیسی) یک کامپیوتر شبکه تخصصی است که دارای دو یا چند رابط شبکه است و بسته های داده را بین بخش های مختلف شبکه ارسال می کند. یک روتر می تواند شبکه های ناهمگن با معماری های مختلف را به هم متصل کند. برای تصمیم گیری در مورد ارسال بسته، از اطلاعات توپولوژی شبکه و قوانین خاصی که توسط مدیر تنظیم شده است استفاده می شود.

روتر مورد استفاده در این پروژه دوره آموزشی یک روتر گیگابیتی VPN SafeStream با 2 پورت TL-ER6020 با مشخصات زیر است:

2 پورت WAN گیگابیتی

· از چندین پروتکل VPN پشتیبانی می کند

تا 50 تونل IPsec VPN را با استفاده از یک کنترلر سخت افزاری VPN پشتیبانی می کند

· امکان تنظیم ممنوعیت برنامه های IM/P2P با یک کلیک یک دکمه، که به شما امکان می دهد استفاده از اینترنت توسط کارکنان خود را کنترل کنید.

· سرعت پشتیبانی 10/100/1000 مگابیت بر ثانیه.

اصل عملیات

به طور معمول، یک روتر از آدرس مقصد مشخص شده در هدر بسته استفاده می کند و مسیری را که داده ها باید در آن ارسال شوند، از جدول مسیریابی تعیین می کند. اگر هیچ مسیر توصیفی در جدول مسیریابی برای یک آدرس وجود نداشته باشد، بسته حذف می شود.

راه های دیگری برای تعیین مسیر ارسال بسته ها با استفاده از، به عنوان مثال، آدرس منبع، پروتکل های لایه بالایی استفاده شده و سایر اطلاعات موجود در سربرگ بسته های لایه شبکه وجود دارد. اغلب، روترها می توانند آدرس فرستنده و گیرنده را ترجمه کنند، جریان داده های حمل و نقل را بر اساس قوانین خاصی برای محدود کردن دسترسی، رمزگذاری/رمزگشایی داده های ارسالی و غیره فیلتر کنند.

جدول مسیریابی را می توان به دو روش کامپایل کرد:

1. مسیریابی استاتیک - زمانی که ورودی های جدول به صورت دستی وارد شده و تغییر می کنند. این روش هر بار که تغییراتی در توپولوژی شبکه رخ می دهد نیاز به مداخله مدیر دارد. از طرف دیگر، پایدارترین است و برای حفظ جدول به حداقل منابع سخت افزاری روتر نیاز دارد.

2. مسیریابی پویا - زمانی که ورودی های جدول به طور خودکار با استفاده از یک یا چند پروتکل مسیریابی به روز می شوند - RIP، OSPF، IGRP، EIGRP، IS-IS، BGP. علاوه بر این، روتر جدولی از مسیرهای بهینه به شبکه های مقصد را بر اساس معیارهای مختلف ایجاد می کند - تعداد گره های میانی، ظرفیت کانال، تاخیر انتقال داده.

سوئیچ شبکه (سوئیچ انگلیسی - سوئیچ) دستگاهی است که برای اتصال چندین گره از یک شبکه کامپیوتری در یک یا چند بخش شبکه طراحی شده است. سوئیچ در لایه پیوند داده (دوم) مدل OSI عمل می کند. سوئیچ ها با استفاده از فناوری که اغلب به عنوان پل های چند پورت دیده می شوند، توسعه یافته اند. روترها (لایه 3 OSI) برای اتصال چندین شبکه بر اساس یک شبکه استفاده می شوند.

برخلاف هاب (لایه 1 OSI)، که ترافیک را از یک دستگاه متصل به دستگاه های دیگر توزیع می کند، سوئیچ داده ها را فقط مستقیماً به گیرنده منتقل می کند (استثنا، ترافیک پخش شده به تمام گره های شبکه و ترافیک دستگاه هایی است که پورت سوئیچ خروجی برای آنها است. ناشناخته). این کار با آزاد کردن بخش‌های دیگر شبکه از پردازش (و توانایی پردازش) داده‌هایی که برای آنها در نظر گرفته نشده بود، عملکرد و امنیت شبکه را بهبود می‌بخشد.

سوئیچ مورد استفاده در این پروژه دوره آموزشی 16 پورت D-Link DGS-1016D/GE و 24 پورت TL-SG1024 با مشخصات زیر است:

· 24 پورت 10/100/1000 مگابیت بر ثانیه (کانکتور RJ45)؛

· پشتیبانی از عملکرد شناسایی و به خاطر سپردن خودکار آدرس های MAC، پشتیبانی از خودکار MDI/MDIX.

· ماتریس سوئیچینگ تا 48 گیگابیت بر ثانیه.

· فناوری نوآورانه صرفه جویی در انرژی به شما امکان می دهد تا 25٪ در برق مصرفی صرفه جویی کنید.

· 16 پورت 10/100/1000 مگابیت بر ثانیه (کانکتور RJ45)؛

فابریک سوئیچ 32 گیگابیت بر ثانیه

معماری غیر مسدود کننده

اصل عملکرد سوئیچ

سوئیچ یک جدول سوئیچینگ را در حافظه (به اصطلاح حافظه انجمنی) ذخیره می کند که نشان دهنده مطابقت آدرس MAC میزبان با پورت سوئیچ است. هنگامی که سوئیچ روشن است، این جدول خالی است و سوئیچ در حالت یادگیری است. در این حالت، داده های وارد شده به هر پورت به تمام پورت های دیگر سوئیچ منتقل می شود. در این حالت سوئیچ فریم ها (فریم ها) را تجزیه و تحلیل می کند و با تعیین آدرس MAC میزبان ارسال کننده، آن را برای مدتی در جدول وارد می کند. پس از آن، اگر یکی از پورت های سوئیچ فریمی را دریافت کند که برای میزبانی که آدرس MAC آن از قبل در جدول است، در نظر گرفته شده است، این فریم تنها از طریق پورت مشخص شده در جدول منتقل می شود. اگر آدرس MAC میزبان مقصد با هیچ پورتی روی سوئیچ مرتبط نباشد، فریم به همه پورت‌ها به جز پورتی که از آن دریافت شده ارسال می‌شود. با گذشت زمان، سوئیچ یک جدول برای تمام آدرس‌های MAC فعال می‌سازد و در نتیجه ترافیک محلی ایجاد می‌شود. شایان ذکر است تاخیر کم (تاخیر) و سرعت حمل و نقل بالا در هر پورت رابط.

فایروال مجموعه‌ای از سخت‌افزار و نرم‌افزار در یک شبکه کامپیوتری است که بسته‌های شبکه‌ای را که از آن عبور می‌کنند، طبق قوانین مشخص شده کنترل و فیلتر می‌کند.

وظیفه اصلی یک فایروال محافظت از شبکه یا گره های جداگانه آن در برابر افراد غیرمجاز است. همچنین، فایروال ها اغلب فیلتر نامیده می شوند، زیرا وظیفه اصلی آنها عبور نکردن (فیلتر) بسته هایی است که معیارهای تعریف شده در پیکربندی را ندارند.

برخی فایروال‌ها ترجمه آدرس را نیز امکان پذیر می‌کنند - جایگزینی پویا آدرس‌ها یا پورت‌های اینترانت (خاکستری) با آدرس‌های خارجی که خارج از شبکه محلی استفاده می‌شوند - که می‌تواند امنیت بیشتری را فراهم کند.

ZyWALL USG 1000 به عنوان دیوار آتش در این پروژه دوره استفاده می شود، با ویژگی های زیر:

5 پورت جهانی WAN/LAN/DMZ GbE

· آنتی ویروس استریم Kaspersky/ZyXEL

· تشخیص و پیشگیری از نفوذ

پالتو آبی و فیلتر کردن محتوای Commtouch

· فیلتر هرزنامه Commtouch

2.3 ساختار شبکه کامپیوتری شرکتی شرکت

سیستم کابلی

جفت پیچ خورده (شکل 6). در حالت ایده آل، یک خط انتقال شامل حداقل دو هادی است که توسط یک ماده دی الکتریک از هم جدا شده و دارای یک شکاف یکنواخت در تمام طول آن هستند. یک ولتاژ متعادل به دو رسانا اعمال می شود که از نظر دامنه برابر و در فاز مخالف هستند. هر رسانا جریان هایی را با اندازه برابر و در جهت مخالف حمل می کند.

جریان ها میدان های مغناطیسی متحدالمرکزی را در اطراف هر یک از هادی ها ایجاد می کنند. قدرت میدان مغناطیسی در فضای بین هادی ها افزایش می یابد و در فضایی که میدان های متحدالمرکز خارج از هر دو هادی قرار دارند کاهش می یابد. جریان در هر یک از رساناها از نظر اندازه برابر و در جهت مخالف هستند که منجر به کاهش انرژی کل انباشته شده در میدان مغناطیسی حاصل می شود. هر گونه تغییر در جریان، ولتاژی را در هر رسانا ایجاد می کند که یک میدان الکتریکی با جهت برداری ایجاد می کند که میدان مغناطیسی را محدود می کند و جریان ثابتی را حفظ می کند.

تضعیف سیگنال نسبت توان سیگنال ورودی به توان سیگنال خروجی بر حسب دسی بل (dB) است زمانی که امپدانس منبع و بار با امپدانس مشخصه کابل مطابقت دارد. مقدار توان ورودی را می توان با اندازه گیری توان زمانی که بار مستقیماً به منبع متصل است بدون عبور سیگنال از کابل به دست آورد. در مواردی که امپدانس‌ها در مکان‌های پایانه کاملاً مطابقت ندارند، نسبت توان ورودی به توان خروجی را از دست دادن درج یا تضعیف درج می‌گویند.

شکل 6 - کابل جفت پیچ خورده.

سیستم‌های محاسباتی دیجیتال، تلفن و سیستم‌های پخش ویدئویی به جهت‌های جدیدی برای بهبود ویژگی‌های انتقال نیاز دارند. پهنای طیفی بیشتر یک کابل نوری به معنای افزایش ظرفیت کانال است. علاوه بر این، کابل‌های طولانی‌تر به تکرارکننده‌های کمتری نیاز دارند، زیرا کابل‌های فیبر نوری سطوح تضعیف بسیار پایینی دارند. این ویژگی برای سیستم های پخش و مخابرات ایده آل است.

در مقایسه با کابل‌های کواکسیال معمولی با ظرفیت مساوی، قطر و وزن کمتر کابل‌های فیبر نوری به معنای نصب نسبتاً آسان‌تر به‌خصوص در مسیرهای شلوغ است. 300 متر کابل تک فیبر حدود 2.5 کیلوگرم وزن دارد. 300 متر کابل کواکسیال مشابه 32 کیلوگرم وزن دارد - تقریباً 13 برابر بیشتر.

روش های استراق سمع الکترونیکی بر پایش الکترومغناطیسی تکیه دارند. سیستم های فیبر نوری از این تکنیک مصون هستند. برای گرفتن داده ها، باید به صورت فیزیکی به آن متصل شوید، که سطح سیگنال را کاهش می دهد و نرخ خطا را افزایش می دهد - هر دو پدیده به راحتی و به سرعت شناسایی می شوند.

شکل 7 - کابل فیبر نوری.

این سازمان از کابل جفت پیچ خورده دسته 5 استفاده خواهد کرد.

تکنولوژی نصب SCS

هنگام انتخاب تجهیزات شبکه، عوامل زیادی باید در نظر گرفته شود، از جمله:

1. سطح استانداردسازی تجهیزات و سازگاری آن با رایج ترین نرم افزارها.

2. سرعت انتقال اطلاعات و امکان افزایش بیشتر آن.

3. توپولوژی های شبکه احتمالی و ترکیبات آنها (اتوبوس، ستاره غیرفعال، درخت غیرفعال).

4. روش کنترل تبادل شبکه (CSMA/CD، دوبلکس کامل یا روش توکن).

5. انواع مجاز کابل شبکه، حداکثر طول آن، مصونیت در برابر تداخل.

6. هزینه و مشخصات فنی سخت افزار خاص (آداپتورهای شبکه، فرستنده گیرنده، تکرار کننده، هاب، سوئیچ).

7. سند EIA/TIA-568A استانداردهایی را برای کابل کشی، انواع کابل، توپولوژی شبکه، کانکتورها و سایر تجهیزات لازم برای اتصال کاربران به شبکه تعریف می کند.

8. منطقه کار. از سوکت داده (پریز دیواری) تا ایستگاه کاری کاربر، از جمله تمام سوکت های اتصال. محل کار باید حداقل دو اتصال دهنده داده داشته باشد: یکی برای ارتباط صوتی و دیگری برای انتقال داده.

9. کالیبراسیون افقی. کابل های واگرا از واحد مخابرات (کابینت، پنل) به ایستگاه های کاری کاربر. این همچنین شامل کابل های متقاطع سوئیچ و کابل های پچ روی خود گره (در کابینت) می شود. حداکثر طول کابل های افقی نباید بیش از 90 متر باشد. 10 متر دیگر برای سوئیچینگ و اتصال کابل ها در گره (در کابینت) و در منطقه کار اختصاص داده شده است.

10. کابینت و اتاق های مخابراتی (گره). کابینت مخابرات بر اساس استانداردهای ANSI/EIA/TIA-569 ساخته شده است. اینجا جایی است که همه کابل‌های مناطق کار کاربر همگرا می‌شوند. اتاق مخابرات (گره) ساختار پیچیده تری است. کابل های اصلی کابینت های مخابراتی در آن همگرا می شوند.

11. کالیبراسیون خط اصلی. به عنوان یک قاعده، به صورت عمودی بین طبقات یک ساختمان انجام می شود و برای اتصال کابینت های مخابراتی و گره ها استفاده می شود.

12. امتیاز ورودی. اینها نقاطی هستند که کابل های اجرا شده از ساختمان ها را به سرورهای خدمات خارجی متصل می کنند.

برای نصب کابل های شبکه، شرکت از جعبه های کابل آویزان و کابل های دیواری ویژه استفاده می کند. در این مورد، کابل ها به طور قابل اعتماد از تأثیرات مکانیکی محافظت می شوند.

برای قرار دادن کابل بین اتاق ها و/یا بین طبقات، سوراخ هایی در دیوارها یا سقف ها سوراخ می شود.

کابل ها هرگز نباید وزن خود را تحمل کنند، زیرا ممکن است به مرور زمان باعث شکستن آنها شود. بنابراین، در شرکت آنها بر روی کابل های فولادی معلق هستند.

سیم مسی، به ویژه جفت پیچ خورده بدون محافظ، رسانه ترجیحی برای زیرسیستم کابل کشی افقی است (که برنامه ریزی شده است تا در شرکت اجرا شود).

هنگام انتخاب کابل، ویژگی های زیر در نظر گرفته شد: پهنای باند، فاصله، امنیت فیزیکی، ایمنی الکترومغناطیسی، هزینه.

از نظر شدت کار، نصب کابل جفت تابیده بدون محافظ تفاوت چندانی با کابل کواکسیال نازک ندارد؛ قوانین برای گذاشتن کابل تقریباً یکسان است. نصب را می توان با استفاده از سیم کشی ثابت یا بدون آن انجام داد. برای سیم کشی ثابت، از کابل تک هسته ای سفت و سخت ("SOLID") دسته های 3-4 استفاده می شود، اما بهتر است دسته 5 (به طوری که در آینده انتقال به 100 مگابیت بر ثانیه نیازی به چرخش کابل نداشته باشد). سیم کشی ثابت از پریزهای دیواری به مرکز کابل انجام می شود. برای نصب سیم کشی ثابت، نیازی به ابزار خاصی نیست؛ سیم ها در تماس های تیغه سوکت ها قرار می گیرند و با درپوش های موجود در کیت سوکت فشرده می شوند. برای اتصال کامپیوترها، فیش های RJ-45 در انتهای کابل ها نصب می شود (شکل 8).

شکل 8 - اتصال کابل.

کانکتورهای RJ-45 برای کابل های تک هسته ای و چند هسته ای در شکل کنتاکت ها متفاوت هستند. کنتاکت های سوزنی برای کابل چند هسته ای استفاده می شود؛ سوزن ها بین هسته های سیم گیر می کنند و اتصال قابل اعتماد را تضمین می کنند. برای کابل تک هسته ای، از کنتاکت هایی استفاده می شود که هسته را در دو طرف "در آغوش می گیرد". استفاده از انواع کانکتورهایی که با کابل مطابقت ندارند ممکن است منجر به اتصال کوتاه مدت شود.

کانکتورهای خارجی یکسان از تولید کنندگان مختلف (و حتی از یک سازنده با مارک های مختلف) ممکن است در اندازه متفاوت باشند، به همین دلیل است که آنها به طور ایمن (با یک کلیک) در سوکت ها قرار نمی گیرند. فقط پس از پر کردن کانکتور می توانید آن را از نظر ثابت شدن بررسی کنید.

کنتاکت های سوکت های سیم کشی ثابت و دوشاخه های کابل های اتصال "یک به یک" (کابل های مستقیم) متصل می شوند. کابل هایی که دو هاب را از طریق پورت های معمولی (دو کامپیوتر در یک اتصال نقطه به نقطه) به یکدیگر متصل می کنند، به صورت متقاطع متصل می شوند.

اسناد مشابه

فناوری شبکه، آدرس دهی IP و اصول اولیه سازماندهی آن، تجزیه و تحلیل پروتکل های شبکه. نرم افزار مورد نیاز برای عملیات زنجیره، مدیریت و استراتژی مدیریت. محاسبات هزینه برای ایجاد شبکه کافی نت.

کار دوره، اضافه شده در 12/04/2013


ایجاد یک شبکه محلی، توپولوژی آن، سیستم کابل کشی، فناوری، سخت افزار و نرم افزار، حداقل نیازهای سرور. ساخت فیزیکی شبکه محلی و سازماندهی دسترسی به اینترنت، محاسبه سیستم کابلی.

کار دوره، اضافه شده 05/05/2010


توجیه نوسازی شبکه کامپیوتری محلی (LAN) یک شرکت. تجهیزات و نرم افزار LAN. انتخاب توپولوژی شبکه، کابل و سوئیچ. پیاده سازی و پیکربندی نقاط دسترسی Wi-Fi. اطمینان از قابلیت اطمینان و امنیت شبکه.

پایان نامه، اضافه شده در 1395/12/21


تاریخچه توسعه شبکه های کامپیوتری. مفاهیم گروه های کاری و دامنه ها. از طریق یک سرور پروکسی شبکه محلی به اینترنت متصل شوید. قابلیت های مدیریت سیستم عامل ویندوز سازماندهی یک شبکه کامپیوتری محلی در کلاس کامپیوتر.

کار دوره، اضافه شده در 2013/05/23


نمودار عملکردی یک شبکه کامپیوتری محلی، تجزیه و تحلیل نیازهای اطلاعاتی و جریان های شرکت. برنامه ریزی ساختار شبکه، معماری شبکه و توپولوژی. ساختار یک شبکه کامپیوتری شرکتی، دستگاه ها و وسایل ارتباطی.

کار دوره، اضافه شده در 2010/08/26


انتخاب فناوری های شبکه محلی دسترسی به اینترنت. نمودار کابل گذاری و محاسبه طول کابل. توپولوژی منطقی و مقیاس بندی شبکه مشخصات تجهیزات مورد استفاده، نشان دهنده هزینه و محاسبه هزینه های تجهیزات.

کار دوره، اضافه شده در 2014/11/27


محاسبات پارامترهای شبکه کامپیوتری محلی طراحی شده طول کل کابل توزیع آدرس های IP برای شبکه طراحی شده. مشخصات تجهیزات و مواد مصرفی. انتخاب سیستم عامل و نرم افزار کاربردی

کار دوره، اضافه شده در 11/01/2014


نمودار عملکردی یک شبکه کامپیوتری محلی برنامه ریزی و توپولوژی ساختار شبکه آدرس دهی IP و پروتکل TCP/IP. راه اندازی چاپگر شبکه و سیستم آنتی ویروس NOD32. تکنولوژی کابل کشی سیستم. فناوری ایجاد پچ کورد

کار دوره، اضافه شده در 2015/08/08


پروژه یک شبکه کامپیوتری محلی برای سازمان مرکز خرید سینما با سیستم عامل ویندوز 2000 پیشرفته سرور. مشکل بازپرداخت و سودآوری اجرای یک شبکه محلی شرکتی. مدیریت منابع و کاربران شبکه

پایان نامه، اضافه شده در 2017/02/26


طراحی یک شبکه کامپیوتری محلی برای یک شرکت با یک دفتر اصلی در مرکز شهر و دو شعبه در فاصله بیش از 1.5 کیلومتر. انتخاب توپولوژی شبکه و تجهیزات اصلی. نرم افزار برای تعامل شبکه مشتری و سرور.

دانشگاه دولتی معدن مسکو

بخش سیستم های کنترل خودکار

پروژه دوره

در رشته "شبکه های کامپیوتری و مخابرات"

با موضوع: "طراحی شبکه محلی"

تکمیل شد:

هنر گرم AS-1-06

یوریوا یا.جی.

بررسی شد:

پروفسور، دکترای علوم فنی شک وی.م.

مسکو 2009

معرفی

1 وظیفه طراحی

2 شرح شبکه محلی

3 توپولوژی شبکه

4 نمودار شبکه محلی

5 مدل مرجع OSI

6 توجیه انتخاب فناوری استقرار شبکه محلی

7 پروتکل شبکه

8 سخت افزار و نرم افزار

9 محاسبه مشخصات شبکه

کتابشناسی - فهرست کتب

شبکه محلی (LAN) یک سیستم ارتباطی است که رایانه‌ها و تجهیزات جانبی را در یک منطقه محدود، معمولاً بیش از چندین ساختمان یا یک شرکت، به هم متصل می‌کند. در حال حاضر، یک LAN به یک ویژگی جدایی ناپذیر در هر سیستم محاسباتی با بیش از 1 کامپیوتر تبدیل شده است.

مزایای اصلی ارائه شده توسط یک شبکه محلی، توانایی همکاری و تبادل سریع داده ها، ذخیره سازی متمرکز داده ها، دسترسی مشترک به منابع مشترک مانند چاپگر، اینترنت و غیره است.

یکی دیگر از عملکردهای مهم یک شبکه محلی، ایجاد سیستم های مقاوم به خطا است که در صورت از کار افتادن برخی از عناصر، به کار خود (البته نه به طور کامل) ادامه می دهند. در LAN، تحمل خطا از طریق افزونگی و تکرار تضمین می شود. و همچنین انعطاف پذیری در عملکرد تک تک قطعات (کامپیوترها) موجود در شبکه.

هدف نهایی از ایجاد یک شبکه محلی در یک شرکت یا سازمان، افزایش کارایی سیستم محاسباتی به طور کلی است.

ایجاد یک شبکه محلی قابل اعتماد که نیازهای عملکرد شما را برآورده می کند و کمترین هزینه را دارد، مستلزم شروع با یک برنامه است. در پلان شبکه به سگمنت تقسیم شده و توپولوژی و سخت افزار مناسب انتخاب می شود.

توپولوژی باس اغلب گذرگاه خطی نامیده می شود. این توپولوژی یکی از ساده ترین و گسترده ترین توپولوژی ها است. این کابل از یک کابل استفاده می کند که به آن ستون فقرات یا سگمنت می گویند، که تمام رایانه های موجود در شبکه به آن متصل هستند.

در شبکه‌ای با توپولوژی «باس» (شکل 1)، رایانه‌ها داده‌ها را به یک رایانه خاص خطاب می‌کنند و آن‌ها را از طریق کابل به شکل سیگنال‌های الکتریکی ارسال می‌کنند.

عکس. 1. توپولوژی اتوبوس

داده ها به شکل سیگنال های الکتریکی به تمام رایانه های موجود در شبکه منتقل می شود. با این حال، تنها کسی که آدرسش با آدرس گیرنده رمزگذاری شده در این سیگنال ها مطابقت دارد، اطلاعات را دریافت می کند. علاوه بر این، در هر زمان معین، فقط یک کامپیوتر می تواند ارسال کند.

از آنجایی که داده ها تنها توسط یک کامپیوتر به شبکه منتقل می شوند، عملکرد آن به تعداد کامپیوترهای متصل به گذرگاه بستگی دارد. هر چه بیشتر باشد، یعنی. هر چه کامپیوترهای بیشتری منتظر انتقال داده باشند، سرعت شبکه کندتر می شود.

با این حال، نمی توان رابطه مستقیمی بین پهنای باند شبکه و تعداد رایانه های موجود در آن به دست آورد. از آنجایی که علاوه بر تعداد رایانه ها، عملکرد شبکه تحت تأثیر عوامل زیادی قرار می گیرد، از جمله:

· مشخصات سخت افزاری کامپیوترهای موجود در شبکه.

فرکانس انتقال داده توسط کامپیوترها.

· نوع برنامه های کاربردی شبکه در حال اجرا.

· نوع کابل شبکه

· فاصله بین رایانه های موجود در شبکه.

اتوبوس یک توپولوژی غیرفعال است. این بدان معناست که رایانه‌ها فقط به داده‌های ارسال شده از طریق شبکه گوش می‌دهند، اما آن‌ها را از فرستنده به گیرنده منتقل نمی‌کنند. بنابراین، اگر یکی از کامپیوترها از کار بیفتد، تاثیری بر عملکرد بقیه نخواهد داشت. در توپولوژی‌های فعال، رایانه‌ها سیگنال‌ها را بازسازی می‌کنند و آنها را در سراسر شبکه منتقل می‌کنند.

بازتاب سیگنال

داده ها یا سیگنال های الکتریکی در سراسر شبکه - از یک سر کابل به سر دیگر - حرکت می کنند. اگر اقدام خاصی انجام نشود، سیگنالی که به انتهای کابل می رسد منعکس می شود و اجازه انتقال را به رایانه های دیگر نمی دهد. بنابراین، پس از رسیدن داده ها به مقصد، سیگنال های الکتریکی باید خاموش شوند.

نابود کننده

برای جلوگیری از انعکاس سیگنال های الکتریکی، پایانه هایی در هر انتهای کابل تعبیه شده اند تا این سیگنال ها را جذب کنند. تمام انتهای کابل شبکه باید به چیزی مانند کامپیوتر یا کانکتور بشکه ای متصل شود تا طول کابل افزایش یابد. برای جلوگیری از انعکاس سیگنال های الکتریکی، یک پایانه باید به هر انتهای آزاد - غیر متصل - کابل متصل شود.

شبکه محلی (LAN, LAN - Local Area Network) مجموعه ای از سخت افزار و نرم افزار است که به شما امکان می دهد رایانه ها را در یک سیستم توزیع شده واحد برای پردازش و ذخیره اطلاعات ترکیب کنید. همه سرویس ها و دستگاه های اضافی نیز مهم هستند، اما در صورت عدم وجود یک شبکه محلی به درستی طراحی و نصب نشده اند. سخت افزار شامل رایانه هایی با آداپتورهای شبکه نصب شده روی آنها، تکرار کننده ها، هاب ها، سوئیچ ها، پل ها، روترها و غیره است که توسط کابل های شبکه به یکدیگر متصل شده اند. نرم افزار شامل سیستم عامل های شبکه و پروتکل های انتقال اطلاعات است. فاصله بین کامپیوترهای متصل به شبکه LAN معمولاً از چند کیلومتر تجاوز نمی کند که این به دلیل تضعیف سیگنال الکتریکی در کابل ها است. فناوری شبکه های خصوصی مجازی (VPN - Virtual Private Network) از طریق اینترنت یا خطوط تلفن اجازه می دهد تا چندین شبکه محلی را که با هزاران کیلومتر از هم جدا شده اند در یک شبکه LAN واحد ترکیب کنند.

قابلیت های اساسی شبکه های محلی (کامپیوتری):

• انتقال فایل. ابتدا کاغذ و جوهر چاپگر ذخیره می شوند. ثانیاً، سیگنال الکتریکی در طول کابل از یک بخش به بخش دیگر بسیار سریعتر از هر کارمندی با یک سند حرکت می کند.
• به اشتراک گذاری فایل های داده و برنامه ها اکنون دیگر نیازی به کپی کردن داده ها در هر رایانه نیست. اگر داده های حسابداری به طور همزمان مورد نیاز مدیریت و بخش برنامه ریزی اقتصادی باشد، نیازی به گرفتن زمان و اعصاب از حسابدار نیست و او را از محاسبه هزینه هر سه ثانیه یکبار منحرف می کند. این شبکه به کاربران اجازه می دهد تا به طور همزمان با برنامه کار کنند و داده های وارد شده توسط یکدیگر را مشاهده کنند.
• به اشتراک گذاری چاپگرها و سایر تجهیزات صرفه جویی قابل توجهی در خرید و تعمیر تجهیزات انجام می شود، زیرا نیازی به نصب چاپگر بر روی هر کامپیوتر نیست، فقط یک چاپگر شبکه نصب کنید.
• سیستم های ایمیل و پیام فوری علاوه بر صرفه جویی در کاغذ و تحویل سریع، مشکلاتی مانند «من آنجا بودم، اما همین الان رفتم. نیم ساعت دیگر برگرد (صبر کن)»، «به من تحویل ندادند» برطرف می شود. هر وقت رفیق شلوغی برگردد، نامه در انتظار او خواهد بود.
• هماهنگی کار تیمی. هنگام حل مشکلات با هم، همه می توانند در محل کار خود باقی بمانند، اما "به عنوان یک تیم" کار کنند. برای مدیر پروژه، وظیفه نظارت و هماهنگی اقدامات بسیار ساده شده است، زیرا شبکه یک فضای مجازی واحد و به راحتی قابل مشاهده با سرعت تعامل بالا بین شرکت کنندگان پراکنده جغرافیایی ایجاد می کند.
• ساده‌سازی کار اداری، کنترل دسترسی به اطلاعات، حفاظت از اطلاعات: هر چه فرصت‌های بالقوه برای از دست دادن (فراموش کردن، قرار دادن در پوشه اشتباه) یک سند کمتر باشد، چنین مواردی کمتر خواهد بود. در هر صورت، یافتن یک سند در سرور (جستجوی خودکار، نویسنده سند همیشه مشخص است) بسیار ساده تر از انبوهی از کاغذهای روی میز است. این شبکه همچنین به شما امکان می دهد یک سیاست امنیتی یکپارچه را در شرکت اجرا کنید، با تکیه کمتری بر آگاهی کارمندان: همیشه می توانید حقوق دسترسی به اسناد را به وضوح تعریف کنید و تمام اقدامات کارمندان را ثبت کنید.

اخیراً به اصطلاح شبکه های بی سیم مبتنی بر انتقال اطلاعات از طریق کانال های رادیویی امن. از این نوع تجهیزات در جاهایی که امکان کابل کشی وجود ندارد، برای اتصال ساختمان های جداگانه، برای اتصال از موبایل و کامپیوترهای جیبی و ... استفاده می شود. سیستم های مختلط (استفاده همزمان از فناوری های کابلی و بی سیم در LAN) امیدوار کننده ترین گزینه برای ایجاد شبکه های محلی سازمانی هستند.

شبکه محلی مفهومی است که برای بسیاری آشنا است. تقریباً هر شرکتی از این فناوری استفاده می کند، بنابراین می توان گفت که هر فردی به نوعی با آن روبرو شده است. شبکه های محلی به طور قابل توجهی فرآیندهای تولید را تسریع کرده اند و در نتیجه به استفاده بیشتر از آنها در سراسر جهان رونق بیشتری می دهند. همه اینها به ما امکان می دهد تا رشد و توسعه بیشتر چنین سیستم انتقال داده را تا زمان معرفی یک LAN در هر، حتی کوچکترین شرکت، پیش بینی کنیم.

مفهوم شبکه محلی

شبکه محلی تعدادی کامپیوتر است که توسط تجهیزات ویژه ای به یکدیگر متصل شده اند که امکان تبادل کامل اطلاعات بین آنها را فراهم می کند. یکی از ویژگی های مهم این نوع انتقال داده، ناحیه نسبتا کوچکی است که گره های ارتباطی، یعنی خود رایانه ها در آن قرار دارند.

شبکه های محلی نه تنها تعامل بین کاربران را تا حد زیادی تسهیل می کنند، بلکه عملکردهای دیگری را نیز انجام می دهند:

• کار با مستندات را ساده کنید. کارمندان می توانند فایل ها را در محل کار خود ویرایش و مشاهده کنند. در عین حال نیازی به جلسات و جلسات جمعی نیست که باعث صرفه جویی در وقت ارزشمند می شود.
• آنها به شما این امکان را می دهند که با همکاران خود بر روی اسناد کار کنید، زمانی که همه در رایانه شخصی خود هستند.
• آنها اجازه دسترسی به برنامه های نصب شده بر روی سرور را می دهند که به شما امکان می دهد فضای خالی روی هارد دیسک نصب شده را ذخیره کنید.
• با امکان ذخیره اسناد در رایانه میزبان خود، فضای هارد دیسک را ذخیره کنید.

انواع شبکه ها

یک شبکه محلی را می توان با دو مدل نشان داد: یک شبکه همتا به همتا و یک شبکه سلسله مراتبی. آنها در نحوه تعامل گره های ارتباطی متفاوت هستند.

یک شبکه همتا به همتا بر اساس برابری همه ماشین ها است و داده ها بین هر یک از آنها توزیع می شود. اساساً، کاربر یک رایانه می تواند به منابع و اطلاعات رایانه دیگر دسترسی داشته باشد. کارایی مدل همتا به همتا به طور مستقیم به تعداد گره های کارگر بستگی دارد و سطح امنیت آن رضایت بخش نیست، که همراه با یک فرآیند مدیریت نسبتاً پیچیده، چنین شبکه هایی را چندان قابل اعتماد و راحت نمی کند.

مدل سلسله مراتبی شامل یک (یا چند) سرور اصلی است که در آن تمام داده ها ذخیره و پردازش می شوند و چندین گره مشتری. این نوع شبکه با داشتن مزیت سرعت، قابلیت اطمینان و امنیت، بسیار بیشتر از شبکه اول مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال سرعت چنین LAN تا حد زیادی به سرور بستگی دارد که در شرایط خاصی می توان آن را یک نقطه ضعف تلقی کرد.

ترسیم الزامات فنی

طراحی یک شبکه محلی یک فرآیند نسبتاً پیچیده است. این با توسعه یک مشخصات فنی آغاز می شود که باید به دقت مورد توجه قرار گیرد، زیرا کاستی های موجود در آن مشکلات بعدی در ساخت شبکه و هزینه های مالی اضافی را تهدید می کند. طراحی اولیه را می توان با استفاده از پیکربندی کننده های ویژه ای انجام داد که به شما امکان می دهد تجهیزات شبکه بهینه را انتخاب کنید. چنین برنامه هایی به ویژه از این نظر راحت هستند که می توانید مقادیر و پارامترهای مختلف را مستقیماً در حین کار تصحیح کنید و همچنین در پایان فرآیند یک گزارش ایجاد کنید. تنها پس از انجام این مراحل می توانید به مرحله بعدی بروید.

طراحی شماتیک

این مرحله شامل جمع آوری داده ها در مورد شرکتی است که در آن برنامه ریزی شده است یک شبکه محلی نصب شود و تجزیه و تحلیل اطلاعات دریافتی. مقدار تعیین می شود:

• کاربران
• ایستگاه های کاری
• اتاق های سرور
• پورت های اتصال

یک نکته مهم در دسترس بودن داده ها در مورد مسیرها برای تخمگذار بزرگراه ها و برنامه ریزی یک توپولوژی خاص است. به طور کلی، رعایت تعدادی از الزامات تحمیل شده توسط استاندارد IEEE 802.3 ضروری است. با این حال، با وجود این قوانین، گاهی اوقات ممکن است نیاز به محاسبات تاخیر انتشار سیگنال یا مشورت با سازندگان تجهیزات شبکه باشد.

ویژگی های اصلی LAN

هنگام انتخاب روشی برای قرار دادن گره های ارتباطی، باید الزامات اساسی برای شبکه های محلی را به خاطر بسپارید:

• عملکرد، که چندین مفهوم را ترکیب می کند: توان عملیاتی، زمان پاسخ، تاخیر انتقال.
• سازگاری، یعنی توانایی اتصال تجهیزات و نرم افزارهای مختلف شبکه محلی.
• ایمنی، قابلیت اطمینان، به عنوان مثال قابلیت جلوگیری از دسترسی غیرمجاز و حفاظت کامل از داده ها.
• مقیاس پذیری - توانایی افزایش تعداد ایستگاه های کاری بدون کاهش عملکرد شبکه.
• قابلیت مدیریت - توانایی کنترل عناصر اصلی شبکه، جلوگیری و حذف مشکلات.
• شفافیت شبکه، که شامل ارائه یک دستگاه محاسباتی واحد به کاربران است.

توپولوژی های اصلی شبکه محلی: مزایا و معایب

توپولوژی یک شبکه نشان دهنده طرح فیزیکی آن است که به طور قابل توجهی بر ویژگی های اصلی آن تأثیر می گذارد. در شرکت های مدرن، سه نوع توپولوژی عمدتا استفاده می شود: "ستاره"، "اتوبوس" و "حلقه".

توپولوژی "ستاره" رایج ترین است و مزایای زیادی نسبت به سایرین دارد. این روش نصب بسیار قابل اعتماد است. اگر هر رایانه ای از کار بیفتد (به جز سرور)، این کار بر عملکرد سایرین تأثیری نخواهد داشت.

توپولوژی "Bus" یک کابل تک بون با کامپیوترهای متصل است. چنین سازماندهی یک شبکه محلی باعث صرفه جویی در هزینه می شود، اما برای اتصال تعداد زیادی کامپیوتر مناسب نیست.

توپولوژی "حلقه" به دلیل آرایش ویژه گره ها با قابلیت اطمینان کم مشخص می شود - هر یک از آنها با استفاده از کارت های شبکه به دو مورد دیگر متصل می شوند. خرابی یک کامپیوتر منجر به خاموش شدن کل شبکه می شود، بنابراین این نوع توپولوژی کمتر و کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.

طراحی دقیق شبکه

یک شبکه محلی سازمانی همچنین شامل فناوری‌ها، تجهیزات و کابل‌های مختلف است. بنابراین، مرحله بعدی انتخاب همه این عناصر خواهد بود. تصمیم گیری به نفع یک یا آن نرم افزار یا سخت افزار با هدف ایجاد شبکه، تعداد کاربران، لیست برنامه های مورد استفاده، اندازه شبکه و مکان آن تعیین می شود. در حال حاضر بزرگراه های فیبر نوری بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند که با قابلیت اطمینان بالا، سرعت و در دسترس بودن متمایز می شوند.

درباره انواع کابل

کابل ها در شبکه ها برای انتقال سیگنال بین ایستگاه های کاری استفاده می شوند؛ هر یک از آنها ویژگی های خاص خود را دارند که باید در طراحی شبکه LAN به آنها توجه کرد.

• یک جفت پیچ خورده شامل چندین جفت هادی است که با عایق پوشانده شده و به هم پیچیده شده اند. قیمت پایین و سهولت نصب از مزایای مفیدی است که این کابل را به محبوب ترین کابل برای نصب شبکه های محلی تبدیل می کند.
• یک کابل کواکسیال از دو هادی تشکیل شده است که یکی در داخل دیگری قرار می گیرد. شبکه محلی با استفاده از کواکس دیگر چندان رایج نیست - با جفت پیچ خورده جایگزین شد، اما هنوز در برخی مکان ها یافت می شود.
• فیبر نوری یک نخ شیشه ای است که می تواند نور را با انعکاس آن از روی دیوارها حمل کند. کابل ساخته شده از این ماده داده ها را در فواصل طولانی منتقل می کند و در مقایسه با کابل های جفت تابیده و کواکسیال سریع است، اما ارزان نیست.

تجهیزات لازم

تجهیزات شبکه شبکه های محلی شامل عناصر بسیاری است که رایج ترین آنها عبارتند از:

• هاب یا هاب.تعدادی دستگاه را با استفاده از کابل به یک بخش متصل می کند.
• تعویض. برای هر پورت از پردازنده های مخصوص استفاده می کند و بسته ها را جدا از سایر پورت ها پردازش می کند که به همین دلیل کارایی بالایی دارند.
• روتر. این دستگاهی است که بر اساس داده های مربوط به جداول مسیریابی و برخی قوانین در مورد ارسال بسته ها تصمیم می گیرد.
• مودم. به طور گسترده در سیستم های ارتباطی استفاده می شود و از طریق کابل یا شبکه تلفن با سایر ایستگاه های کاری ارتباط برقرار می کند.

پایان دادن به تجهیزات شبکه

سخت افزار شبکه محلی لزوما شامل بخش های سرور و کلاینت است.

سرور یک کامپیوتر قدرتمند با اهمیت شبکه بالا است. توابع آن شامل ذخیره سازی اطلاعات، پایگاه های داده، سرویس دهی به کاربران و پردازش کدهای برنامه است. سرورها در اتاق های ویژه با دمای ثابت هوای کنترل شده - اتاق سرور قرار دارند و محفظه آنها مجهز به محافظت اضافی در برابر گرد و غبار، خاموش شدن تصادفی و همچنین یک سیستم خنک کننده قدرتمند است. به عنوان یک قاعده، فقط مدیران سیستم یا مدیران شرکت به سرور دسترسی دارند.

ایستگاه کاری یک رایانه معمولی است که به یک شبکه متصل است، یعنی هر رایانه ای است که از سرور اصلی درخواست خدمات می کند. برای اطمینان از ارتباط در چنین گره هایی، از یک مودم و یک کارت شبکه استفاده می شود. از آنجایی که ایستگاه های کاری معمولاً از منابع سرور استفاده می کنند، بخش کلاینت مجهز به حافظه های ضعیف و هارد دیسک های کوچک است.

نرم افزار

تجهیزات شبکه محلی بدون نرم افزار مناسب قادر به انجام کامل وظایف خود نخواهند بود. بخش نرم افزار شامل:

• سیستم عامل های شبکه بر روی سرورهایی که اساس هر شبکه را تشکیل می دهند. این سیستم عامل است که دسترسی به تمام منابع شبکه را کنترل می کند، مسیریابی بسته ها را هماهنگ می کند و تضادهای دستگاه را حل می کند. چنین سیستم هایی از پروتکل های TCP/IP، NetBEUI، IPX/SPX پشتیبانی داخلی دارند.
• سیستم عامل های مستقل که سمت مشتری را مدیریت می کنند. آنها سیستم عامل های رایج هستند، به عنوان مثال، ویندوز XP، ویندوز 7.
• خدمات و برنامه های کاربردی شبکه این عناصر نرم افزاری به شما امکان می دهند اقدامات مختلفی را انجام دهید: مشاهده اسناد از راه دور، چاپ روی چاپگر شبکه، ارسال پیام های ایمیل. سرویس های سنتی HTTP، POP-3، SMTP، FTP و Telnet اساس این دسته هستند و با استفاده از نرم افزار پیاده سازی می شوند.

تفاوت های ظریف در طراحی شبکه های محلی

طراحی یک شبکه محلی مستلزم یک تحلیل طولانی و آرام و همچنین در نظر گرفتن تمام نکات ظریف است. مهم است که امکان رشد شرکت را فراهم آوریم، که مستلزم افزایش مقیاس شبکه محلی است. پروژه باید به گونه ای طراحی شود که LAN در هر زمان آماده اتصال یک ایستگاه کاری جدید یا دستگاه دیگر و همچنین ارتقاء هر یک از گره ها و اجزای آن باشد.

مسائل امنیتی از اهمیت کمتری برخوردار نیستند. کابل های مورد استفاده برای ساخت شبکه باید به طور قابل اعتماد از دسترسی های غیرمجاز محافظت شوند و خطوط باید دور از مکان های بالقوه خطرناک قرار گیرند که ممکن است به طور تصادفی یا عمدی آسیب ببینند. اجزای شبکه LAN واقع در خارج از محل باید به زمین و ایمن باشند.

توسعه یک شبکه محلی یک فرآیند نسبتاً کار فشرده است، اما با رویکرد صحیح و مسئولیت پذیری، LAN به طور قابل اعتماد و پایدار عمل می کند و تجربه کاربر بدون وقفه را تضمین می کند.