Старооскольский технологический институт
(филиал) Федерального государственного образовательного
учреждения высшего профессионального образования
«Государственный технологический университет
«Московский институт стали и сплавов»
Кафедра АиПЭ
Мельникова И.В.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СЕТИ
Методические указания
к выполнению курсовой работы
для студентов специальности
«230201 – Информационные системы и технологии»,
(очной, очно-заочной, заочной формы обучения)
Одобрено редакционно-издательским советом института
Старый Оскол
2009
УДК 519.7
ББК 22.161
Рецензент
: к.т.н., доцент кафедры АиТС ВГТУ Таратынов О.Ю.
Мельникова И.В. Сети ЭВМ и телекоммуникации. Методические указания к выполнению курсовой работы. Старый Оскол. СТИ МИСиС, 2008. – 24 с.
Методические указания к выполнению курсовой работы по курсу «Информационные сети» для студентов специальности «230201 – Информационные системы и технологии», очной, очно-заочной, заочной формы обучения.
Ó
Мельникова И.В.
Ó СТИ МИСиС
Содержание
Предисловие. 4
Цели и задачи курсового проектирования. 4
Задание на курсовую работу. 4
Список литературы.. 23
Предисловие
Назначение данных методических указаний – комплексное проектирование офисной локальной сети, оптимизация ее структуры с применением экономико-математических методов и ее имитационное моделирование с использованием пакета визуального моделирования вычислительной сети NetCracer Professional.
Организация компьютерной сети - довольно непростая задача. Но с помощью моделирования появляется возможность испытания, оценки и проведения экспериментов с предлагаемой системой без каких-либо непосредственных воздействий на нее. При имитационном моделировании проводится эксперимент с программой, которая является моделью системы.
Цели и задачи курсового проектирования
Курсовая работа предназначена для практического усвоения студентами одного из основных разделов, посвященного моделированию вычислительной систем, а именно моделированию офисных локальных сетей, а также развития практических навыков решения задач проектирования локальных сетей на базе современных методик и программных пакетов.
В задачи курсовой работы входит: развитие у студентов навыков проектирования локальных сетей и рационализации их структуры, обоснованного выбора сетевого оборудования, применение имитационного моделирования, принятие технически обоснованных инженерных решений, использования справочников, технической литературы и т.д.
Задание на курсовую работу
1. Описание предметной области структуры предприятия существующего программного обеспечения рабочих мест.
2. Обосновать необходимость прокладки сети
3. Определить структуру сети
4. Рассчитать параметры сети
5. Реализовать модель сети в среде netcracker
6. Подсчитать стоимость сети и представить список необходимого оборудования.
7. Обосновать выбор программных и аппаратных средств (спецификация сети)
Варианты заданий
1. Разработать проект объединения в сеть подразделений предприятия X: заводоуправления, бухгалтерии, диспетчерской роботизированного цеха и самого роботизированного цеха В одном здании находятся заводоуправление (2 этаж) – 4 раб места, бухгалтерия (1 этаж) – 2 раб. места, диспетчерской роботизированного цеха (3 этаж) – 1 раб. место в другом здании - роботизированный цех ( 2). Расстояние между комнатами в здании от 2 до 8 м.
Y от 1до10 r от -10 до 2.
2. Фирма – региональный представитель крупной фирмы по продажам вычислительной техники снимает 2 этажа кирпичного здания с бетонными перекрытиями, на каждом этаже – 3 комнаты. В фирме выделено 3 отдела: маркетинговый (3 компьютера), финансово-экономический (2 компьютера) и информационный (2 компьютера). Начальник представительства (управляющий) раз в сутки должен связываться и посылать отчеты руководству. Расстояние между комнатами от 3 до 18 м. Y от 1 до 10 r от -6 до 12.
3. Объединить в сеть 2 аптечных пункта, 1 аптечный склад, главный офис фармацевтической фирмы. Условия: все находится в 2 разных близко стоящих зданиях, расстояние между зданиями 37м. Расстояние между комнатами в зданиях от 6 до 12 м. Y от 1 до 10 r от -13 до 7
4. Фирма, оказывающая услуги в трудоустройстве расположена на 3 этажах одного здания. Количество сотрудников 7 человек: 3- работают с клиентами, 2-ведут поиски заказов (работают с роботодателями), 1- руководитель, 1- бухгалтерия. Важным является работа с другими агенствами по трудоустролйству, работа с большим объемом почтовой корреспонденции, ведение БД клиентов и роботодателей, печать документов. Расстояние между комнатами от 3 до 25 м. Y от 1 до 10 r от -27 до 0,3
5. Проект ЛВС своего факультета, в которую должны войти: Деканат (3 компьютера), кафедры (от 2 до 4 компьютеров), компьютерные лаборатории (11 компьютеры), лаборатория системных администраторов (1 сервер, 3 компьютера). Расстояние между комнатами от 4 до 19 м. Y от 1 до 10 r от -11 до 11
6. Проект сети, связывающих 3 склада, расположенных в разных зданиях и диспетчерскую по управлению оптимальной загрузкой складских помещений. Расстояние между зданиями от 80 до 300 м. Y от 1 до 10 r от -5 до 7
7. Проект сети для травмотологического отделения городской больницы. Все расположено в одном здании на 1 этаже. Службы: регистратура (4 компьютера), зав отделением (1 компьютер), ординаторская (3 компьютера), справочная(2 компьютера). Расстояние между комнатами в зданиях от 10 до 30 м. Y от 1 до 10 r от -18 до -1
8. Проект сети в панельном жилом доме, связывающий 5 квартир (по 1 компьютеру в каждой ), расположенных на 2 этажах (2+3) в одном подъезде. Только у одного компьютера на 2 этаже есть модем, с возможностью выхода в Internet . Расстояние между комнатами 8 до 18 м. Y от 1 до 10 r от -13 до 7
9. Соединить в сеть склад (1 компьютер), отдел продаж (2 компьютера), бухгалтерию (2 компьютера) и дирекцию (2 компьютера) отдельного магазина, находящегося на 1 этаже одного здания. Расстояние между комнатами в зданиях от 4 до 17 м. Y от 1 до 10 r от -7 до 5
10. Разработать сеть для торговой фирмы, состоящей из 3 крупных филиалов в разных зданиях, в каждом из которых есть отдел продаж (2 комп.), отдел комплектации (1 комп.), управляющий филиалом (1 комп.). Все филиалы должны иметь постоянную связь с центральным офисом (2 комп.). Расстояние между зданиями от 560 до 4000м. Расстояние между комнатами в зданиях от 7 до 24 м. Y от 1 до 10 r от -18 до 12
11. Разработать сеть для районного комитета образования (1 сервер, 2 комп.), обеспечивающую сбор и обработку учебно-воспитательной, бухгалтерской информации и распространение директивных документов по 5 школам района (в каждой школе по 1 комп.). Расстояние между комнатами в здании 2 до 7 м. Y от 1 до 10 r от -5,5 до 9,3
12. Разработать сеть, обеспечивающую работу студентов в 4 компьютерных лабораториях (12 комп.) (1 корпус) и работу научных сотрудников института в 1 исследовательской лаборатории (7 комп.) (2 корпус), со следующими требованиями: возможность выхода в Internet, использование Эл. почты, возможностью печати документов всеми студентами на принтере, стоящем в 1 лаборатории, защита информации в исследовательской лаборатории. Расстояние между корпусами 72м..Расстояние между комнатами в первом корпусе от 4 до 9 м. Y от 1 до 10 r от -14 до 15
13. Проект сети издательства, расположенного на 2 этажах одного здания, 3 комнаты на каждом этаже. Состав: директор (1 комп.), гл. редактор (1 комп.), редакционный отдел (4 комп.), бухгалтер (1 комп.) , полиграфический цех (2 комп.). Расстояние между комнатами в зданиях от 8 до 17 м. Y от 1 до 10 r от -1 до 16
14. Проект сети отдела регистратуры поликлиники (1 комната): дежурный регистратор (3 комп.), справочная (2 комп.), запись по телефону (1 комп.), диспетчер-координатор (1 комп.). Требования: ведение БД. Расстояние между комнатами от 3 до 19 м. Y от 1 до 10 r от -13 до 2
15. Разработать сеть для автоматизированного ведения учета продаж супермаркета (6 отделов продаж (6 комп.), склад (2 комп.), управляющий (1 комп.)). Расстояние между комнатами от 12 до 20 м. Y от 1 до 10 r от - 4 до 19
16. Проект сети, объединяющей 2 турагенства , расположенных в разных зданиях, использующих совместно выход в Internet, ведущих единую БД. Фирмы имеют 2 и 3 компьютера. Расстояние между зданиями 3000м. Расстояние между комнатами 2 до 6 м. Y от 1 до 10 r от -5 до 6
17. Разработать сеть для районного комитета здравоохранения, обеспечивающую сбор и обработку лечебной, бухгалтерской информации и распространение директивных документов по 4 поликтиникам района (в каждой по 1 комп.) Расстояние между зданиями от 90 до 3000м. Y от 1 до 10 r от -14 до 16
Теоретическое введение
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОФИСНОЙ ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ И РАЦИОНАЛИЗАЦИЯ ЕЕ СТРУКТУРЫ
1.1
Корпоративная вычислительная сеть как основа комплекса технических средств информационной системы предприятия.
Корпоративная вычислительная сеть (КВС) рассматривается как основа комплекса технических средств информационной системы предприятия, характеризуемого конкретной предметной областью.
Основное содержание проектирования КВС:
• сравнительный анализ различных вариантов архитектуры КВС с системных позиций по основным параметрам: производительность (быстродействие), надежность, расширяемость, масштабируемость, управляемость, защищенность (информационная безопасность), стоимость;
• разработка структурной схемы КВС, структуры аппаратного и программного обеспечения для предоставления пользователям заданного перечня услуг (сервисов), включая услуги глобальной вычислительной сети.
При создании КВС перед разработчиком стоит проблема: при известных данных о назначении, перечне функций КВС и основных требованиях к комплексу технических и программных средств КВС построить сеть для информационной системы в заданной предметной области.
Методика проектирования состоит из этапов, показанных на рис. 1:
• системное проектирование (технико-экономическое обоснование разработки);
• разработка конфигурации;
• разработка архитектуры;
Рис. 1
Этапы проектирования КВС
• планирование информационной безопасности;
• расчет экономической эффективности.
1.2 Системное проектирование (технико-экономическое обоснование разработки)
Системное проектирование (технико-экономическое обоснование разработки КВС (рис.2) включает анализ предметной области, обоснование потребности проектирования вычислитель пой сети и определение перечня функций и соответствующих услуг (сервисов), предоставляемых пользователям в вычислитель пой сети.
Рис. 2
Этапы системного проектирования КВС
1.2.1 Анализ предметной области
Анализ предметной области рассмотрим на примере предприятия, которое состоит из локальных и удаленных подразделений, а также фирмы "Гарант-Проект", выполняющей инженерные разработки проектов конкретных объектов. Организационная структура предприятия представлена на рис. 3.
Рис. 3
Организационная структура предприятия
Предприятие состоит из следующих подразделений: дирекция, канцелярия, договорный отдел, отдел материально-технического обеспечения, технический отдел, отдел кадров, бухгалтерия и др. На рис. 4 приведено территориальное размещение фирмы.
Рис. 4
Территориальное размещение
1.2.2 Цели создания КВС
Основными целями КВС предприятия являются:
• связь (включая связь с удаленными отделами 2-4 и 5);
• совместная обработка информации;
• совместное использование файлов;
• использование ресурсов Интернет;
• централизованное управление компьютерами;
• контроль за доступом к важным данным (информационная безопасность);
• централизованное резервное копирование всех данных (надежность хранения).
1.2.3 Определение перечня сервисов КВС и трафика, генерируемого пользователями
Перечень функций пользователей следует из детализации целей создания системы (см. раздел 1.2.2). Пользователи объединяются в группы, в основном соответствующие отделам (подразделениям) организации. Выделим следующие группы предприятия (табл. 1).
Таблица 1
| Номер группы |
Состав группы |
Количество рабочих станций |
Задачи автоматизированной обработки информации |
| 1 |
Директор, зам.директора |
3 |
|
| 2 |
Канцелярия |
3 |
|
| 3 |
Отдел кадров |
8 |
|
| 4 |
Договорной отдел |
4 |
|
| 5 |
Отдел связи |
5 |
|
| 6 |
Финансовая часть |
4 |
|
| 7 |
Дежурная часть |
4 |
|
| 8 |
Отдел 1 |
3 |
|
| 9 |
Отдел 2 |
3 |
|
| и т.д. |
|||
| 18 |
Фирма «Гарант-Проект» |
19 |
Инженерные разработки проектов конкретных объектов; координация деятельности с отделом связи, с договорным отделом и финансовой частью |
Определяются перечни задач, решаемых отделами, и информационные массивы (базы данных, группы файлов), используемые для решения этих задач. Выполнение функций пользователей основано на использовании сетевых сервисов.
Для рассматриваемого предприятия в результате обследования определена потребность в следующих сервисах КВС:
1. Централизованный файл-сервис (ФС1).
2. Файл-сервис группы 5 (ФС2).
3. Файл-сервис группы 6 (ФСЗ).
4.Сервис печати (СП).
5. Централизованный сервер базы данных (БД).
6.Электронная почта (E-mail).
7.Web-сервис (Web).
Обозначения:
ФСi - доступ к i-й разделяемой файловой системе (i-й файл-сервер); БДj
- доступ к j-й базе данных; СПs
-сервер печати.
Методика расчета трафика, генерируемого пользователями
Основной целью создания КВС является обеспечение минимального времени доставки информации пользователям КВС или, другими словами, обеспечение требуемой пропускной способности каналов связи и среды передачи КВС. Для сервисов, [генерирующих трафик типа "массовая передача" (например, пересылка файлов, печать файлов), значение трафика оценим по формуле
V=8*L*Kп
p
/T (1)
где L - размер файла (байт); Т - допустимое время передачи (с); Кпр - коэффициент, учитывающий накладные расходы на стек протоколов. Для сервисов, генерирующих трафик типа "пинг-понг" (транзакции в интерактивном режиме при работе с базами данных), значение трафика оценим по формуле
V=8*n*Qп
/(n*τ+Т), (2)
где Qп
- длина пакета (байт); Т - время обдумывания пользователя на одну транзакцию (с); n=Kпp*L/Qп
- число пакетов, пересылаемых в одной транзакции; L объем данных, в одной транзакции (байт); т среднее время задержки пакета.
Задержка т складывается из задержек на клиенте, сервере или маршрутизаторах и может оказаться существенной при использовании составных каналов для связи с удаленными филиалами организации.
Пусть Q - объем информации, принимаемой/отсылаемой пользователем за рабочую смену (Тс, =8 час).
Предположим, что в результате обследования установлено, что но объему потребности в конкретных сервисах пользователей можно разделить па 6 типов, характеризуемых табл. 2.
Таблица 2
| Тип пользователя
|
Параметр
|
Сервис
|
||||||
| 1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
||
| 1
|
Q(Мб) |
105,9 |
74,1 |
63,6 |
25,4 |
0,4 |
5,8 |
18,0 |
| L(Кб) |
1200 |
1600 |
1250 |
310 |
20 |
16 |
50 |
|
| Т(c) |
28 |
48 |
40 |
60 |
90 |
8 |
14 |
|
| 2
|
Q(Мб) |
136,9 |
39,1 |
48,9 |
27,4 |
1,0 |
3,4 |
16,6 |
| L(Кб) |
1600 |
1000 |
1100 |
330 |
32 |
8 |
50 |
|
| Т(c) |
22 |
52 |
60 |
40 |
80 |
8 |
14 |
|
| 3
|
Q(Мб) |
93,0 |
62,0 |
46,5 |
31,0 |
0,6 |
6,2 |
17,6 |
| L(Кб) |
1100 |
1400 |
1000 |
340 |
24 |
18 |
50 |
|
| Т(c) |
26 |
40 |
56 |
44 |
110 |
6 |
14 |
|
| 4
|
Q(Мб) |
93,0 |
62,0 |
46,5 |
31,0 |
0,6 |
6,2 |
17,6 |
| L(Кб) |
1100 |
1400 |
1000 |
340 |
24 |
18 |
50 |
|
| Т(c) |
26 |
40 |
56 |
44 |
110 |
6 |
14 |
|
| 5
|
Q(Мб) |
146,6 |
48,9 |
63,5 |
21,5 |
0,8 |
2,9 |
16,6 |
| L(Кб) |
1700 |
1200 |
1300 |
300 |
28 |
6 |
50 |
|
| Т(c) |
24 |
60 |
44 |
56 |
60 |
7 |
14 |
|
| 6
|
Q(Мб) |
105,9 |
74,1 |
63,6 |
25,4 |
0,4 |
5,8 |
18,0 |
| L(Кб) |
1200 |
1600 |
1250 |
310 |
20 |
16 |
50 |
|
| Т(c) |
28 |
48 |
40 |
60 |
90 |
5 |
14 |
|
Если не учитывать задержку, формулу (2) с учетом n*Qп
-L*Kпр
можно переписать в виде V-8*n*Qп
/T - 8*L*Kпр
/T и использовать общую формулу для расчета значение трафика, причем для файл- и принт-сервисов I. - размер файла, а Т – время передачи, а для сервиса типа "пинг-понг" L - объем транзакции, а Т - время обдумывания.
Вводим индексы i для типов пользователей и j — для сервисов. Принимая Кпр
=1,1 - коэффициент, учитывающий увеличение длины кадра за счет заголовка, по формуле
Vij
= 8*Lij
* Kпр
/ Tij
, (3)
где Lij
и Tij
(i=1..6, j=1..7) берем из табл. 2, рассчитываем трафик Vij
, генерируемый пользователем i-ro типа при работе с j-м сервисом:
По формуле
(4)
где Qij
(i=1..6, j=1..7) суммарный объем транзакций пользователя i-ro типа при работе с j-м сервисом за Тсм
-часовой рабочий день (Тсы
=8 час) берем из табл. 3, рассчитываем вероятность Рij
обращения пользователя i-ro типа к j-му сервису:
Кпр
=1,1 - это заниженное значение. С учетом накладных издержек протоколов верхнего уровня, рекомендуется брать Кпр
с запасом в пределах от 1,5 до 2.
Сумма вероятностей по всем сервисам для каждого типа не может быть больше 1. Трафик в сетях носит, как правило, пульсирующий характер. Для ситуации пиковой нагрузки сумма вероятностей по всем сервисам для некоторых типов может приближаться к 1.
Для детализации потребности пользователей в конкретных сервисах отнесем каждого пользователя к конкретному типу (зафиксируем отношение "пользователь - тип"). В качестве примера таблицы 3а и 3б представляют отношение "пользователь-тип" для рабочих групп 1 и 2 соответственно.
Таблица 3а
| Рабочая группа 1
|
||
| №
|
Пользователь
|
|
| 1
|
Директор
|
4
|
| 2
|
Зам.директора
|
5
|
| 3
|
Зам.директора
|
6
|
Таблица 3б
| Рабочая группа 2
|
||
| №
|
Пользователь
|
|
| 4
|
Зав. Канцелярией
|
1
|
| 5
|
Делопроизводитель
|
2
|
| 6
|
Секретарь-машинистка
|
3
|
Оценка различных вариантов архитектуры КВС производится с системных позиций по критериям: производительность (быстродействие), надежность, расширяемость, масштабируемость, управляемость, защищенность (информационная безопасность), стоимость.
На стадии системного проектирования и выбора конфигурации КВС выберем следующие критерии достижения целей проектирования:
• Y1 - пропускная способность среды передачи (для главного здания);
• Y2 - пропускная способность каналов связи с удаленными отделами 1-4;
• Y3 - информационная безопасность (уровень защиты от вторжения через Интернет);
• Y4 - уровень затрат на создание КВС (экспертная оценка по 10-балльной шкале).
Выделен отдельный критерий Y2 - пропускная способность каналов связи с удаленными отделами, поскольку неоправданное завышение пропускной способности этих каналов повлечет значительное увеличение затрат. Критерий информационной безопасности Y3 учитывает только уровень защиты от вторжения через Интернет - основную угрозу, защита от которой требует дополнительных затрат.
В табл. 4 приведено соответствие критериев Yl, Y2 и Y3 целям проектирования.
Таблица 4
| Цель |
Критерии |
||
| Y1 |
Y2 |
Y3 |
|
| Связь (включая связь с удаленными отделами 2, 3, 4 и 5) |
+ |
+ |
|
| Совместная обработка информации |
+ |
||
| Совместное использование файлов |
+ |
||
| Использование ресурсов Интернет |
+ |
||
| Централизованное управление компьютерами |
+ |
||
| Контроль за доступом к важным данным (информационная безопасность) |
+ |
||
| Централизованное резервное копирование всех данных (надежность хранения) |
+ |
||
На стадии системного проектирования для оценки критериев Y1-Y4 будем использовать экспертные оценки по 10-бальной шкале (табл. 5).
Таблица 5
| Уровень критерия |
Оценка в баллах |
| Высокий |
От 7 до 9 |
| Средний |
От 4 до 6 |
| Низкий |
От 1 до 3 |
| Нулевой |
0 |
Каждый из основных уровней (высший, средний, низкий) имеет 3 подуровня. Например: 9 очень высокий уровень; 8 -высокий уровень; 7 -высокий уровень, граничащий со средним.
Для количественной оценки вариантов проектируемой КВС необходимо построить интегральный критерий.
Интегральный критерий
Возможен подход, при котором в зависимости от установленных целей проектирования вычислительной сети выбирается один главный критерий эффективности достижения цели, а остальные критерии учитываются в качестве ограничений. Например, возможна следующая постановка задачи оптимизации:
обеспечить минимальную задержку передачи сообщений в сети при выполнении установленных ограничений на значения показателей надежности сети, стоимости сети и достаточную качественную оценку информационной безопасности сети.
Мы используем подход, при котором строится целевая функция, зависящая от всех частных критериев Y1,...,Y4. Критерий Y4 — это оценка уровня затрат только на составляющие конфигурации КВС, варьируемые на стадии системного проектирования (т.е. составляющие, оцениваемые критериями Yl, Y2, Y3).
Для количественной оценки вариантов проектируемой КВС используем целевую функцию в форме ВССФ (см. Приложение ]*). В табл. 6 приведены экспертные оценки границ интервалов допустимых значений частных критериев Yi,...,Y4
, причем
Yj.max=Yj.ц для j=1,...,3 и Y4
.min
=Y4
.ц.
Таблица 6
| Эксперт
|
Y1
|
Y2
|
Y3
|
Y4
r /> |
|||||||
| min
|
max
|
W1
|
min
|
max
|
W2
|
min
|
max
|
W3
|
min
|
max
|
|
| 1
|
7
|
8
|
8
|
4
|
7
|
2
|
8
|
9
|
1
|
7
|
8
|
| 2
|
7
|
9
|
7
|
5
|
7
|
1
|
7
|
8
|
1
|
7
|
8
|
| 3
|
8
|
9
|
8
|
4
|
8
|
2
|
8
|
9
|
2
|
7
|
9
|
| Среднее
|
7,333
|
8,667
|
7,667
|
4,333
|
7,333
|
1,667
|
7,667
|
8,667
|
1,333
|
7
|
8,333
|
Кроме этих оценок, в таблице приведены бальные оценки Wi для учета вклада соответствующих составляющих конфигурации КВС в критерий Y4. Для дальнейшего потребуются весовые коэффициенты.
wi = Wi / (W1+W2+W3) (i=l,2,3),
где WI ,W2,W3 - средние значения из табл. 6:
wl=7.6667/(7.6667+1.6667+1.3333)=7.6667/10.6667=0.7188, w2=1.6667/10.6667=0.1563,w3=1.3333/10.6667=0.1250.
Для оценки достоверности экспертизы определим коэффициент согласия экспертов (см. Приложение 3).
Используя данные табл. 6, по формулам Приложения 1 определим параметры целевой функции для оценки вариантов конфигурации КВС:
(5)
Поясним выполнение расчетов. Для j=l по формуле (П1-6) находим
и по формуле (П1-7)
Аналогично находим r2.max=-2,6; r3.max=-l 1,3.
Для j=4 но формуле (П1-13)
и по формуле (П1-7)
Поскольку все rj.max найдены, по формуле (П1-8) находим
Принимаем r= -12 < -11,3.
По формуле (П1-9) находим
По формуле (П1-10) вычисляем значения смещения для j=l,2,3:
Далее по формуле (П1-14) находим смещение для j=4
По формуле (П1-4) находим выражения для вычисления нормированных смешенных показателей для j= 1,2,3:
и по формуле (П1-11)
для j=4: У
4=(19.191-Y4
)/12.191.
Методика расчета в Приложении 1 предполагает, что все веса нормированных смещенных показателей равны между собой, т.е.
k1
= k2
= k3
= к4= 0.250.
Значение параметра выпуклости принято равным г =-12.000.
В задаче проектирования КВС выделим подмножество частных критериев (Y1,Y2,Y3), характеризующих уровень технического совершенства проекта КВС, и используя соотношения (Ш-14) и (П1-15) Приложения 1, построим критерий технического совершенства КВС.
(6)
а общий критерий, который можно назвать технико-экономическим критерием, принимает вид
где KT
=ki+k2
+k3
.
В Приложении 2* приведено описание программ PFMEAN1 и PFMEAN2 для автоматизации расчета параметров целевой функции.
2. Пример выполнения расчетной части
Вариант … :
Спроектировать сеть для магазина, состоящего из двухэтажного головного здания и склада. На первом этаже головного здания располагается комната техника (1 компьютер) и торговый зал (3 компьютера), на втором этаже - кабинет директора (1 компьютер), бухгалтерия(2 компьютера) и серверная (1 компьютер, 1 сервер). На складе стоит 1 компьютер. Расстояние между зданиями 50м. Расстояния между рабочими станциями и сервером находятся в пределах 15-40м. Y1=8, Y2=5, Y3=8, Y4=8, r=[-12; -1,3]
2.1
Исходные данные
При проектировании сети будем учитывать расстояние прокладки кабеля от рабочих станций до сервера. Зададим эти расстояния: от сервера (
ser):
до ПК техника (
tehn) – 37м.;
до ПК 1-го менеджера (
men1) – 25м.;
до ПК 2-го менеджера (
men2) – 28м.;
до ПК 3-го менеджера (
men3) – 30м.;
до ПК директора (
dir) – 18м.;
до ПК 1-го бухгалтера (
buh1) – 15м.;
до ПК 2-го бухгалтера (
buh2) – 18м.;
до ПК администратора (
adm) – 3м.;
до ПК склада (
skl) – 65м.
2.2 Разработка структуры сети
В серверной установим сервер, ПК администратора и свитч 1 (
sw1). Подключим ПК склада к свитчу(1) внешней витой парой путем прокладки по воздуху.
Рассчитаем целесообразность установки второго свитча на втором этаже для подключения ПК 1-го бухгалтера, ПК 2-го бухгалтера и ПК директора.
Стоимость реализации без использования свитча:
(
a1
+a2
+a3
)*b, где ai
– расстояние от ПК сервера, b – стоимость одного метра кабеля.
(15+18+18)*6= 306(руб.)
Стоимость реализации с использованием свитча:
(
a1
+a2
+a3
+c)*b+d, c – расстояние от свитча до сервера, d – стоимость свитча.
(8+8+5+10)*6+300=486(руб.)
Основываясь на результатах расчета, целесообразнее не устанавливать свитч.
Произведем аналогичный расчет для первого этажа (для подключения ПК техника, ПК 1-го менеджера, ПК 2-го менеджера, ПК 3-го менеджера)
Стоимость реализации без использования свитча:
(37+25+28+30)*6=720(руб.)
Стоимость реализации с использованием свитча:
(11+7+9+10+15)*6+300=612(руб.)
Основываясь на результатах расчета, целесообразнее устанавливать свитч.
2.3 Расчет параметров сети
Программа lan1.c облегчает расчет параметров целевой функции (параметра выпуклости и весовых коэффициентов) по данным экспертной оценки целевых предельных значений критериальных показателей в соответствии с методикой, изложенной в Приложении1. В соответствии с этой методикой все весовые коэффициенты получают значение 1/n, где n – число показателей, причем пользователь имеет возможность выбрать значение параметра выпуклости r из некоторого интервала, и следовательно, взять в качестве r целое число.
Пусть результаты экспертной оценки целевых предельных значений критериальных показателей представлены в виде таблицы.
Y1 – пропускная способность среды передачи,
Y2 – пропускная способность каналов связи с удаленными отделами,
Y3 – информационная безопасность,
Y4 – уровень затрат на создание КВС.
| Эксперт |
Y1 |
Y2 |
Y3 |
Y4 |
||||
| Y1 min |
Y1 max |
Y2 min |
Y2 max |
Y3 min |
Y3 max |
Y4 min |
Y4 max |
|
| 1 |
7 |
8 |
4 |
7 |
8 |
9 |
7 |
8 |
| 2 |
7 |
8 |
5 |
7 |
7 |
8 |
7 |
8 |
| 3 |
8 |
9 |
4 |
8 |
8 |
9 |
7 |
9 |
| Среднее |
7.3333 |
8.6667 |
4.3333 |
7.3333 |
7.6667 |
8.6667 |
7 |
8.3333 |
Для вычисления целевой функции воспользуемся программой lan1.c.
Значения Y1=8, Y2=5, Y3=8, Y4=8 выбраны средние между max и min,
значение параметра выпуклости r из интервала [-12; -1,3]
Программа выводит значение целевой функции.
#include <iostream.h>
#include <math.h>
//float f (float r, float k, float y)
void main ()
{
float r=0, k1=0.250, k2=0.250, k3=0.250, k4=0.250, Y1, Y2, Y3, Y4, F, y1, y2, y3, y4;
cout<<"Input r: ";
cin>>r;
cout<<"Input Y1: ";
cin>>Y1;
cout<<"Input Y2: ";
cin>>Y2;
cout<<"Input Y3: ";
cin>>Y3;
cout<<"Input Y4: ";
cin>>Y4;
y1=(3.5305+Y1)/12.1905;
y2=(20.1674+Y2)/27.4974;
y3=(0.5058+Y3)/9.1658;
y4=(19.1905-Y4)/12.1905;
F=pow((k1*pow(y1,r)+k2*pow(y2,r)+k3*pow(y3,r)+k4*pow(y4,r)),(1/r));
cout<<"F="<<F;
}
2.4 Моделирование в среде
NetCreaker
2.5
Расчет стоимости сети
Произведем расчет стоимости сети, используя прайс-лист компьютерного магазина «Рет» от 05.01.2008.
Смотреть «прайс лист»
Общая длина внутренней витой пары –
15+18+18+3+11+7+9+10+15=106(м.)
1) Витая пара (внутренняя): 106м., 7руб./м. – 106*7=742 (руб.)
2) Витая пара (внешняя, экранированная): 65м., 17,88руб./м. – 65*17,88 = 1162,2 (руб.)
3) Коннекторы: 22шт., 7,44руб./шт. – 22*7,44=163,68 (руб.)
4) Свитч: 2шт., 408руб./шт. – 2*408=816 (руб.)
5) Adsl
модем., 989руб.
Итого: 3872,88руб.
Прайс-лист:
| Сетевая плата Acorp L-100S, PCI, 1*RJ45 10/100МБит/c
|
91,92 |
| Сетевая плата Compex FL1000T, PCI-64, 1*RJ45 10/100/1000МБит/с |
1044,00 |
| Сетевая плата Compex RE100ATX, PCI, 1*RJ45 10/100МБит/с |
148,00 |
| Сетевая плата D-Link DFE-520TX, PCI, 1*RJ45 10/100Мбит/c |
128,00 |
| Сетевая плата D-Link DFE-550FX, PCI, 2*SC 100Мбит/c, многомодовый оптический кабель |
2040,00 |
| Сетевая плата D-Link DFE-690TXD, PCMCI, TP, 10/100МБит |
561,00 |
| Сетевая плата D-Link DGE-530T, PCI-32, 1*RJ45 10/100/1000Мбит/с, VLAN-tagged, SNMP |
408,00 |
| Сетевая плата D-Link DGE-550T, PCI-32/64, 1*RJ45 10/100/1000Мбит/с |
1053,00 |
| Сетевая плата D-Link DGE-560T, PCI-E x1, 1*RJ45 10/100/1000 Мбит/c |
1326,00 |
| Сетевая плата D-Link DUB-E100, USB2.0, 1*RJ45 10/100Мбит/с |
689,00 |
| Сетевая плата Intel PILA8460 PRO/100+, PCI, 1*RJ45 10/100МБит/с, Management Adapter, WOL, i82558 |
281,00 |
| Сетевая плата Intel PILA8461B, PCI, 1*RJ45 10/100МБит/с |
281,00 |
| Сетевая плата Xnet PowerLine PLU1401A, USB |
1745,00 |
| Сетевая плата Xnet Xirma EN-220C, PCMCI, TP, 10/100МБит |
1046,00 |
| Сетевая плата Xnet 2000RPI, PCI, TP, BNC, 10MБит, RTL8029AS |
225,00 |
| Сетевая плата ZyXEL OMNI LAN G1 EE, PCI32/64, 1*RJ45 10/100/1000МБит/с |
663,00 |
| Сетевая плата 3COM 3C905CX-TX-M, PCI, 1*RJ45 10/100Мбит/с |
740,00 |
| Коммутатор Accton Edge-Core ES3016E, 16*10/100 Base-TX, Full Duplex |
1880,00 |
| Коммутатор Accton Edge-Core ES4008V, 8*RJ45 10/100/1000 Мбит/с |
1985,00 |
| Коммутатор Acorp HU16DP, 16*RJ45 10/100Мбит/с |
829,00 |
| Коммутатор Acorp HU5DP, 5*RJ45 10/100Мбит/с |
357,00 |
| Коммутатор Acorp HU8D, 8*RJ45 10/100Мбит/с |
485,00 |
| Коммутатор Acorp HU8DP, 8*RJ45 10/100Мбит/с |
408,00 |
| Коммутатор ASUS GigaX 1008, 8*RJ45 10/100Мбит/с |
536,00 |
| Коммутатор ASUS GigaX 1105, 5*RJ45 10/100/1000Мбит/с |
1551,00 |
| Коммутатор ASUS GigaX 1108, 8*RJ45 10/100/1000Мбит/с |
2417,00 |
| Коммутатор Compex PS2208B, 8*RJ45 10/100Мбит/с |
553,00 |
| Коммутатор Compex PS2208B-SS, 8*RJ45 10/100Мбит/с, грозозащита |
689,00 |
| Коммутатор D-Link DES-1005D/E, 5*RJ45 10/100Мбит/с |
459,00 |
| Коммутатор D-Link DES-1008D/E, 8*RJ45 10/100Мбит/с |
561,00 |
| Коммутатор D-Link DES-1016D/E, 16*RJ45 10/100Мбит/с |
1224,00 |
| Коммутатор D-Link DES-1018DG, 16*RJ45 10/100Мбит/с, 2*RJ45 10/100/1000Мбит/c |
2703,00 |
| Коммутатор D-Link DES-1024D/E, 24*TP 10/100Мбит, Full Duplex |
1658,00 |
| Коммутатор D-Link DES-1024DG, 22*RJ45 10/100Мбит/с, 2*RJ45 10/100/1000Мбит/с |
2912,00 |
| Коммутатор D-Link DES-1026G, 24*RJ45 10/100Мбит/с, 2*RJ45 10/100/1000Мбит/с |
3264,00 |
| Коммутатор D-Link DGS-1005D, 5*RJ45 10/100/1000Мбит/c |
944,00 |
| Коммутатор D-Link DGS-1008D, 8*RJ45 10/100/1000Мбит/c |
1301,00 |
| Коммутатор D-Link DGS-1016D, 16*RJ45 10/100/1000Мбит/с, 19" |
4845,00 |
| Коммутатор D-Link DGS-1024D, 24*RJ45 10/100/1000Мбит/c |
5636,00 |
| Коммутатор Edimax ES-3105P, 5*RJ45 10/100Мбит/с |
383,00 |
| Коммутатор Edimax ES-3108P, 8*RJ45 10/100Мбит/с |
446,00 |
| Коммутатор HP ProCurve 1400 J9078A, 22*RJ45 10/100/1000Мбит/c, 2*RJ45/SFP 10/100/1000Мбит/c, 19" |
6375,00 |
| Коммутатор IronLink FS-1024R, 24*TP 10/100Мбит, Full Duplex, 19" |
убираем |
| Коммутатор RubyTech SH-800, 8*RJ45 10/100Мбит/с |
1641,00 |
| Делитель сигнала (сплиттер) телефонный D-Link DSL-30CF/RS ADSL (в комплекте с дополнительным телефонным шнуром |
90,00 |
| Делитель сигнала (сплиттер) телефонный ZyXEL AS6EE ADSL Splitter |
120,00 |
| Конвертер AVIV SDSL-16S, 1*RJ45 10/100Мбит/с, 1*RJ12, сплиттер |
3570,00 |
| Модем Acorp SprinterADSL LAN120M, ADSL2+, Annex M, 1*RJ45 10/100Мбит/с, 1*USB |
990,00 |
| Модем Acorp SprinterADSL LAN122, ADSL2+, 1*RJ45 10/100Мбит/с, 1*USB, Ext, Annex M |
969,00 |
| Модем Acorp SprinterADSL LAN420, ADSL2+ (Annex A), 4*TP 10/100, Ext, router |
1119,00 |
| Модем Acorp SprinterADSL LAN420, ADSL2+ (Annex B), 4*TP 10/100, Ext, router |
1211,00 |
| Модем Acorp SprinterADSL LAN420M, 4*RJ45 10/100Мбит/с, 1*RJ12 ADSL2+, Annex A/M, роутер |
1150,00 |
| Модем Acorp SprinterADSL USB, ADSL, 1*USB, Ext |
607,00 |
| Модем Acorp SprinterADSL W400G, ADSL2+, 4*TP 10/100, 802.11b/g, 2.4ГГц, 54Мбит, Ext, router |
1850,00 |
| Модем Acorp SprinterADSL W422G, ADSL2+ (Annex A), 4*RJ45 10/100Мбит/с, WLAN 802.11g, сплиттер |
1913,00 |
| Модем D-Link DEV-301M, Ext, VDSL, 1*TP 10/100 |
2627,00 |
| Модем D-Link DEV-301S, Ext, VDSL, 1*TP 10/100 |
2627,00 |
| Модем D-Link DEV-304, Ext, VDSL, 4*TP 10/100 |
4246,00 |
| Модем D-Link DSL-G604T, 4*RJ45 10/100Мбит/с, 1*RJ12 ADSL, 802.11g |
2238,00 |
| Модем D-Link DSL-1501G, Ext, G.SHDSL, 1*TP 10/100, для 4 проводной линии |
4335,00 |
| Модем D-Link DSL-2300U, 1*RJ12 ADSL2+, 1*RJ45 10/100Мбит/с, сплиттер |
850,00 |
| Модем D-Link DSL-2500U/BRU/D, 1*RJ12 ADSL2+, 1*RJ45 10/100Мбит/с, маршрутизатор, сплиттер |
850,00 |
| Модем Edimax AR-7084gA, 4*RJ45 10/100Мбит/c, 1*RJ12 ADSL2+, точка доступа 802.11g, съемная антенна |
2091,00 |
| Кабель RG-58A |
2,40 |
| Кабель RG-58A |
3,12 |
| Кабель RJ-45 FTP 5e FTP 5e КВПЭф, 4х2х0.52, Россия, 1м |
11,28 |
| Кабель RJ-45 FTP 5e HyperLine FTP4-C5E-SOLID-OUTDOOR-40, экранированный,для внешней прокладки (-60С - +40С), 1 метр |
15,60 |
| Кабель RJ-45 FTP 5e Neomax, экранированный, для внешней прокладки, 1м |
17,88 |
| Кабель RJ-45 FTP 5e Neomax, экранированный, для внешней прокладки, 305м |
3698,00 |
| Кабель RJ-45 FTP 5e PIRELLI, DX2200, FTP4х2х24AWG, PVC, Extended Freq 200 Mhz, ISO 11801-EIA/TIA 568A Verified, 1 метр |
9,00 |
| Кабель RJ-45 FTP 5e Teldor 1016 8391304109, экранированный, для внешней прокладки, 1м |
21,00 |
| Кабель RJ-45 FTP 5e КВПЭФВП, 4х2х0.52, экранированный, Россия, 1м |
17,88 |
| Кабель RJ-45 FTP 5e Эликс-кабель ЭКС-ГВПВЭ-5Е, 4х2х0.52, для внешней прокладки, solid, -60С - +40С, 1м |
20,40 |
| Кабель RJ-45 FTP 6 Belden CDT 7860E, одножильный (solid), 1м |
25,80 |
| Кабель RJ-45 UTP 5, для внешней прокладки, -40C |
6,12 |
| Кабель RJ-45 UTP 5e AMP Netconnect AMP-57535-5-BOX, сертификат ISO/IEC 11801, ANSI/TIA/EIA-568-B, бухта 305м |
2856,00 |
| Кабель RJ-45 UTP 5e AMP Netconnect AMP-57535-5-BOX, сертификат ISO/IEC 11801, ANSI/TIA/EIA-568-B, 1м |
12,84 |
| Кабель RJ-45 UTP 5e ExaLan 1246 LAN KC UTP 2CAT5E-EX Cat5e UTP 2x2x0.51, 2 пары , бухта 305м |
1785,00 |
| Кабель RJ-45 UTP 5e ExaLan 1247 LAN KC UTP-PE 4CAT5E-EX, для внешней прокладки, 1м |
11,00 |
| Кабель RJ-45 UTP 5e Gembird, бухта 305м |
1938,00 |
| Кабель RJ-45 UTP 5e Gembird, 1м |
6,80 |
| Кабель RJ-45 UTP 5e HoldKey, бухта 305м |
1862,00 |
| Кабель RJ-45 UTP 5e HoldKey, 1м |
7,00 |
| Кабель RJ-45 UTP 5e HyperLine UTP4-C5E-PATCH-GN, многожильный, тип патч-корд, зеленый, 1 метр |
16,08 |
| Кабель RJ-45 UTP 5e HyperLine UTP4-C5E-PATCH-WH, многожильный, тип патч-корд, белый, 1 метр |
16,08 |
| Кабель RJ-45 UTP 5e Neomax, для внешней прокладки, 1м |
10,20 |
| Кабель RJ-45 UTP 5e Neomax, для внешней прокладки, 305м |
2805,00 |
| Кабель RJ-45 UTP 5e Neomax, 305м |
1938,00 |
| Кабель RJ-45 UTP 5e PIRELLI, 4CP, 24AWG, Extended Freq 200 Mhz, ISO 11801-EIA/TIA 568 Verified, 1м |
7,92 |
| Розетка, под RJ-45 коннектор 8P8C на стену |
35,04 |
| Розетка, под RJ-45 коннектор 8P8C на стену, категория 5 |
38,28 |
| Розетка, под RJ-45 коннектор 8P8C на стену, категория 5e |
51,12 |
| Розетка, под RJ-45 коннектор 8P8Cx2 на стену, категория 5е |
76,56 |
Список литературы
1.
Лора, А. TCP/IP. [Текст]: Учебный курс/ А. Лора, Л. Чеппел, Э. Титтел; пер. с англ. – СПб.: БХВ – Петербург, 2003. – 976 с.: ил.; 23 см. – 3000 экз. – ISBN 5-94157-315-4.
2. Microsoft Corporation.
Компьютерные сети. Сертификация Network + [Текст]: Учебный курс/ Microsoft Corporation; Пер. с англ. – М.: Издательско – торговый дом «Русская Редакция», 2002. – 704 с.; ил.; 21 см. – Библиогр.: с. 5 – 20. – 3000 экз. – ISBN 5-7502-0190-2.
3. Палмер, М.
Проектирование и внедрение компьютерных сетей [Текст]: Учебный курс/ М. Палмер, Р.Б. Синклер; – 2 – е изд., перераб. и доп.: Пер. с англ. – СПб.: БХВ – Петербург, 2004. – 752 с.: ил.; 23 см. – 4000 экз. – ISBN 5-94157-374-x.
Учебное издание
Мельникова Ирина Владимировна
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СЕТИ
Методические указания к выполнению
курсовой работы
Редактор:
Иванова Н.И.
Компьютерный набор:
Пилипенко И.С.
Корректор:
Иванова Н.И.
Подписано в печать___________ Бумага для множительной техники
Формат _______ Усл. печ. л.________Тираж _____ экз. Заказ _______
Отпечатано с авторского оригинала
в отделе оперативной печати СТИ МИСиС
г. Старый Оскол, м-н Макаренко 40