|
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
7
ФМРМ.11.03.02.023 ПЗ
Разраб.
Провер.
Реценз
Н. Контр.
Утверд.
Лит
Листов
 Содержание
Введение…………………………………………………………………………...9
1 Основные теоретические положения………………………………………...11
-
Основы локальных вычислительных сетей………………………..........11
Одноранговая локальная сеть …………………………………...12
Иерархические локальные сети………………………………….13
-
Сетевые топологии………………………...………………………...........15
Шинная топология………………………...……………………...15
Топология типа «звезда» ………………………...………………17
Топология типа «кольцо» ………………………...……………...18
Топология Token Bus………………………...…………………...19
-
Беспроводные локальные сети IEEE 802.11………………………...…..21
Область применения локальных сетей………………………….22
Стек протоколов IEEE 802.11………………………...………….23
Физически уровень IEEE 802.11………………………...……….24
Канальный уровень IEEE 802.11………………………...………26
Стандарты беспроводных сетей Wi-Fi…………………………………..29
1.5 Стек протоколов TCP/IP………………………...………………………..30
2 Основные положения теории моделирования……………………………….34
2.1 Понятия модели и моделирования………………………...……………34
2.1.1 Математическое моделирование……………………………………...36
2.1.2 Аналитическое моделирование…………………………………….…39
2.1.3 Имитационное моделирование………………………………………..40
2.2 Сетевой симулятор ns2…………………………………………………..42
3 Моделирование локальной сети……………...……………...……………......48
Этапы моделирования…………………………………………………….48
Параметры локальной сети ……………………………….……………49 3.3 Результаты моделирования………………………………………………52
3.4 Полученные результаты…………………………………………..............61
Безопасность жизнедеятельности…………………………………………..62
4.1 Охрана труда при работе с ЭВМ. Потенциально опасные и вредные производственные факторы ………………………….………………………62
4.2 Организация рабочего места оператора………………………………....65
-
Требования к микроклимату………………………………………..65
Требования к уровню шума………………………………………...66
Требования к освещению помещений и рабочих мест……………67
Требования к производственному оборудованию ………….…….71
Обеспечение электробезопасности при работе с ПЭМВ……………..72
Пожарная безопасность…………………………………………………..74
4.4.1 Системы пожаротушения в офисных и административных зданиях……………………………………………………………………………74
4.4.2 Противопожарные мероприятия в офисных и административных зданиях………………………….………………………….………………..75
4.4.3 Определение необходимого количества первичных средств пожаротушения……………………………………………………………...76
Заключение……………………………………………………………………….77
Приложение А
Приложение Б
Введение
Компьютерные сети являются логическим результатом эволюции компьютерных и телекоммуникационных технологий. С одной стороны, они являются частным случаем распределённых компьютерных сетей, с другой – могут рассматриваться как средство передачи информации на большие расстояния, для чего в них применяются методы кодирования и мультиплексирования данных, получившие развитие в телекоммуникационных системах.
Существует множество способов классификации сетей. Основным критерием классификации сетей считается способ администрирования. В зависимости от того, каким образом сеть организуется и управляется, её можно отнести к глобальной (WAN), городской (MAN), локальной (LAN). Целью является моделирование характеристик беспроводной локальной сети, поэтому рассмотрим локальные сети подробнее.
Локальная вычислительная сеть – это объединение персональных компьютеров или периферийных устройств, сосредоточенных на небольшой территории. В общем случае локальная сеть представляет собой коммуникационную систему, принадлежащую одной организации. Локальная сеть позволяет осуществлять сверхбыстрый обмен данными между вычислительными машинами, реализовывать работу с любыми базами данных, осуществлять коллективный выход в сеть Интернет, работать с электронной почтой, проводить распечатку информации на бумажный носитель, используя при этом один единый принт-сервер и многое другое, что оптимизирует рабочий процесс.
Беспроводные сети, функционирующие на обмене радиоволнами определённой фиксированной частоты, способны стать дополняющим элементом к проводным локальным сетям. Основной особенностью беспроводных локальных сетей является возможность обеспечить сетью труднодоступные для прокладки кабеля места. Для создания беспроводных сетей предназначены технологии Wi-Fi. Схема сети Wi-Fi содержит не менее одной точки доступа и не менее одного клиента.
В данной работе при помощи среды NS2 оценивается качество функционирования обслуживаемой моделируемой сети в разных условиях и вырабатываются рекомендации её улучшения. Симулятор осуществляет имитационное моделирование сетей на уровне пакетов, то есть генерацию пакетов и прохождение их по сети. NS2 состоит из двух частей: одна написана на языке C++ и нуждается в перекомпиляции в случае изменения в программе, другая – на OTcl – объективно-ориентированный язык. В имитационном моделировании сеть представляет собой совокупность сетевых объектов, которые определенным образом реагируют на множество событий. Сетевые объекты оповещаются об этих событиях планировщиком событий. У каждого события имеется набор атрибутов– время наступления и сетевой объект, к которому относится событие. Планировщик, исходя из хронологической таблицы, выбирает события и оповещает соответствующие сетевые объекты о наступлении событий. Параметры промоделированной сети могут относиться к проводному сегменту (пропускная способность, задержка, тип трафика, размер пакета) и беспроводному сегменту (число мобильных узлов, максимальное число пакетов, протокол маршрутизации).
1. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1 Основы локальных вычислительных сетей
Локальные вычислительные сети являются очень востребованными на современных предприятиях и учреждениях, основная задача ЛВС- обеспечение доступа к общесетевым (информационным, программным и аппаратным) ресурсам. Преимущество ЛВС проявляется в оперативной передаче информации между сотрудниками предприятий.
ЛВС применяются для решения таких проблем как:
Распределение данных. Данные в локальной сети хранятся на центральном ПК и могут быть предоставлены на рабочих станциях, благодаря чему можно не иметь накопителя на каждом рабочем месте для хранения одинаковой информации.
Распределение ресурсов. Периферийные устройства (к примеру, принтер, сканер) могут быть доступны для всех пользователей ЛВС.
Распределение программ. Все пользователи ЛВС могут совместно иметь доступ к программам, которые были централизованно установлены на одном из компьютеров.
Локальную вычислительную сеть (ЛВС) можно представить соединением нескольких ПК при помощи соответствующего аппаратного и программного обеспечения. В локальных сетях скорость передачи данных достаточно высокая, протоколы проще, если сравнивать с протоколами глобальных сетей, нет избыточности каналов связи.
В зависимости от административных взаимоотношений между ЭВМ локальные сети разделяются на:
иерархические или централизованные;
одноранговые.
Локальные сети в зависимости от физических и логических взаимоотношений между ЭВМ отличаются архитектурой (Ethernet, Token Ring, FDDI и т.д.) и топологией (шина, кольцо, звезда, дерево).
В локальных сетях реализуется режим «клиент – сервер». Сервером является объект (компьютер или программа), предоставляющий сервисные услуги, а клиент – это объект (компьютер или программа), запрашивающий сервер предоставить эти услуги.
1.1.1 Одноранговая локальная сеть
В одноранговых сетях сервер может быть одновременно и клиентом, то есть использовать ресурсы другого ПК или того же ПК, которому он сам предоставляет ресурсы.
В иерархических сетях сервер может быть клиентом только того сервера, уровень иерархии которого выше. Иерархические сети называются сетями с выделенным сервером. Компьютеры, которые составляют локальную сеть, как правило, называют узлами. Каждый узел может быть сервером или рабочей станцией.
Одноранговая сеть – это сеть равноправных компьютеров (рабочих станций), каждый из которых имеет уникальное имя (логин) и пароль для входа в компьютер. Одноранговая сеть не имеют центрального ПК.
Рисунок 1 – Архитектура одноранговой сети
В одноранговой сети каждая рабочая станция может разделить все ее ресурсы с другими рабочими станциями сети. Рабочая станция может разделить часть ресурсов, а может вообще не предоставлять никаких ресурсов другим станциям. Например, некоторые аппаратные средства (сканеры, принтеры, винчестеры, приводы CD-ROM, и др.), подключенные к отдельным ПК, используются совместно на всех рабочих местах.
Одноранговые сети применяются для объединения в сеть небольшого числа компьютеров (10-15 ПК), каждый пользователь сети является администратором на своем ПК. Одноранговые сети организуются с помощью операционной системы Windows 95, 98, 2000, Windows XP и другими ОС.
1.1.2 Иерархические (многоуровневые) локальные сети
Иерархические локальные сети – локальные сети, в которых имеется один или несколько серверов, на которых хранится информация, которая совместно используется разными пользователями. Иерархические локальные сети – это ЛВС с выделенным сервером (Рис. 1.2.), но есть сети и с невыделенным сервером. В сетях с невыделенным сервером функции рабочей станции и сервера совмещаются. Рабочие станции, входящие в иерархическую сеть, могут одновременно создавать между собой одноранговую локальную сеть.
Рисунок 2 – Архитектура иерархической сети
Выделенные серверы обычно являются высокопроизводительными компьютерами с винчестерами большой емкости. На сервере устанавливается сетевая операционная система, к нему подключаются все внешние устройства (принтеры, сканеры, жесткие диски, модемы и т.д.). Предоставление ресурсов сервера в иерархической сети производится на уровне пользователей.
В зависимости от способов использования сервера в иерархических ЛВС различают серверы следующих типов.
Файловый сервер. В этом случае на сервере находятся совместно обрабатываемая информация и совместно используемые программы.
Сервер баз данных. На сервере расположена сетевая база данных. База данных на сервере может дополняться с различных рабочих станций и выдавать информацию по запросам с рабочих станций.
Сервер доступа – выделенный компьютер в локальной сети для работы с удаленной обработкой заданий. Сервер выполняет задание, которое принимается с удаленной рабочей станции и результаты направляет на удаленную рабочую станцию. Иными словами, сервер предназначен для удаленного доступа (например, с мобильного ПК) к ресурсам локальной сети.
Сервер печати. К компьютеру малой производительности подключается достаточно мощный принтер, на котором распечатывается информация сразу с нескольких рабочих станций. Очередь заданий на печать организуется программным обеспечением.
Почтовый сервер. На сервере хранится информация, которая отправляется и получается, как по локальной сети, так и извне при помощи модема. Пользователь может просмотреть поступившую на его имя информацию или отправить через почтовый сервер свою информацию [1].
Выбор типа локальной сети зависит от требований, предъявляемых к ее стоимости, надежности, скорость обработки данных, надежности и так далее
1.2 Сетевые топологии
Для соединения компьютеров в локальную сеть используются линии связи. Геометрическое расположение линий связи относительно узлов сети и физическое подключение узлов к сети называется физической топологией. В зависимости от топологии различают сети: шинной, кольцевой, звездной, иерархической и произвольной структуры.
Топология может быть логической и физической. Логическая и физическая топологии сети независимы друг от друга. Физическая топология - это геометрия построения сети, а логическая топология определяет направления потоков данных между узлами сети и способы передачи данных.
В настоящее время в локальных сетях используются следующие физические топологии:
физическая "шина" (bus);
физическая “звезда” (star);
физическое “кольцо” (ring);
физическая "звезда" и логическое "кольцо" (Token Ring).
1.2.1 Шинная топология
Сети с шинной топологией используют линейный моноканал передачи данных, на концах которого устанавливаются оконечные сопротивления (терминаторы). Каждый компьютер подключается к коаксиальному кабелю с помощью Т-разъема. Данные от передающего узла сети передаются по шине
в обе стороны, отражаясь от оконечных терминаторов.
Информация поступает на все узлы, но принимается только тем узлом, которому она предназначается. В топологии логическая шина среда передачи данных используются совместно и одновременно всеми ПК сети, а сигналы от ПК распространяются одновременно во все направления по среде передачи. Так как передача сигналов в топологии физическая шина является широковещательной, то логическая топология данной локальной сети является логической шиной.
Рисунок 3 – Шинная топология
Данная топология применяется в локальных сетях с архитектурой Ethernet (классы 10Base-5 и 10Base-2 для толстого и тонкого коаксиального кабеля соответственно).
Преимущества сетей шинной топологии:
отказ одного из узлов не влияет на работу сети в целом;
сеть легко настраивать и конфигурировать;
сеть устойчива к неисправностям отдельных узлов.
Недостатки сетей шинной топологии:
повреждение кабеля может повлиять на работу всей сети;
ограниченная длина кабеля и количество рабочих станций;
трудно определить дефекты соединений.
1.2.2 Топология типа “звезда”
В сети построенной по топологии типа “звезда” каждая рабочая станция подсоединяется кабелем (витой парой) к концентратору или хабу. Концентратор обеспечивает параллельное соединение ПК и, таким образом, все компьютеры, подключенные к сети, могут общаться друг с другом.
Рисунок 4 – Топология типа «звезда»
Данные от передающей станции сети передаются через хаб по всем линиям связи всем ПК. Информация поступает на все рабочие станции, но принимается только теми станциями, которым она предназначается. Так как передача сигналов в топологии физическая звезда является широковещательной, то логическая топология данной локальной сети является логической шиной.
Данная топология применяется в локальных сетях с архитектурой 10Base-T Ethernet.
Преимущества сетей топологии звезда:
легко подключить новый ПК;
имеется возможность централизованного управления;
сеть устойчива к неисправностям отдельных ПК и к разрывам соединения отдельных ПК.
Недостатки сетей топологии звезда:
отказ хаба влияет на работу всей сети;
большой расход кабеля.
|
