проектирование ЛВС для образовательного учреждения

Таблица 8 - Настройка IP-адресации объектов создаваемой ЛВСНаименование объектовРасположениеIP-адресация (реальные адреса)IP-адресация (виртуальные адреса)Рабочие станции пользователейЭтаж 111.99.88.2 – 11.99.88.4010.192.168.2 – 10.192.168.40Сетевые принтерыЭтаж 111.99.88.41 – 11.99.88.5010.192.168.41 – 10.192.168.50КонцентраторЭтаж 111.99.88.110.192.168.1Рабочие станции пользователейЭтаж211.99.88.2 – 11.99.88.4010.192.168.102 – 10.192.168.140Сетевые принтерыЭтаж 211.99.88.41 – 11.99.88.5010.192.168.141 – 10.192.168.150МаршрутизаторЭтаж 211.99.88.110.192.168.101Мобильные устройстваЭтаж 211.99.88.200 – 11.99.88.25510.192.168.200 – 10.192.168.255Компьютерный классЭтаж 211.99.88.101 – 11.99.88.20010.192.168.101 – 10.192.168.2002.7. Меры по обнаружению ошибок и возможности масштабированияМеры по обнаружению ошибок можно разбить на две подгруппы: пассивные попытки обнаружить симптомы ошибки в процессе «обычной» работы программного обеспечения и активные попытки программной системы периодически обследовать свое состояние в поисках признаков ошибок.Итак, пассивное обнаружение. Меры по обнаружению ошибок могут быть приняты на нескольких структурных уровнях программной системы. Здесь мы будем рассматривать уровень подсистем, или компонентов, так как будут интересовать меры по обнаружению симптомов ошибок, которые предпринимаются при переходе от одного компонента к другому, а также внутри компонента. Все это применимо и к отдельным модулям внутри компонента.Разрабатывая эти меры, опираемся на следующее.Взаимное недоверие. Каждый из компонентов должен предполагать, что все другие содержат ошибки. Когда он получает какие-то данные от другого компонента или из источника вне системы, он должен предполагать, что данные могут быть неправильными, и пытаться найти в них ошибки.Немедленное обнаружение. Ошибки нужно обнаружить пораньше. Это не только ограничит наносимый ими ущерб, но и сильно упрощает задачу отладки.Избыточность. Все средства обнаружения ошибок основаны на некоторой форме избыточности (бывает явная и неявная).Далее, активное обнаружение ошибок. Не все ошибки можно выявить пассивными методами, поскольку эти методы обнаруживают ошибку лишь тогда, когда ее симптомы подвергаются соответствующей проверке. Можно делать и ещё дополнительные проверки, если, конечно, спроектировать специальные программные средства для активного поиска признаков ошибок в системе. Эти средства называют средствами активного обнаружения ошибок.Активные средства обнаружения ошибок объединяют в диагностический монитор, включающий в себя параллельный процесс, который периодически анализирует состояние системы с целью обнаружить ошибку. Большие программные системы, которые управляют ресурсами, очень часто содержат ошибки, которые, в свою очередь, приводят к потере ресурсов на длительное время. К примеру, в процессе управления памятью операционной системы сдается блок памяти «в аренду» программам пользователей и другим частям ОС. Ошибка в этих других частях системы может вести к неправильной работе блока управления всей памятью, занимающегося возвратом сданной в аренду памяти, что вызывает медленное «вырождение» системы.Диагностический монитор можно реализовать и как периодически выполняемую задачу (то есть, когда она планируется на каждый час, день) либо как задачу с низким приоритетом, которая планируется для выполнения в то же время, в которое система переходит в состояние ожидания. Как и прежде, выполняемые монитором конкретные проверки зависят от специфики системы, но некоторые идеи будут понятны из примеров. Монитор может обследовать основную память, чтобы обнаружить блоки памяти, не выделенные ни одной из выполняемых задач и не включенные в системный список свободной памяти. Он может проверять также необычные ситуации: процесс не планировался для выполнения в течение некоторого разумного интервала времени. Монитор может осуществлять поиск затерявшихся внутри данных, сообщений или операций ввода–вывода, которые необычно долгое время остаются незавершенными, участков памяти на диске, которые не помечены как выделенные и не включены в список свободной памяти, а также различного рода странностей в файлах данных.Иногда желательно, чтобы в чрезвычайных обстоятельствах монитор выполнял диагностические тесты системы. Он может вызывать определенные системные функции, сравнивая их результат с заранее определенным и проверяя, насколько разумно время выполнения. Монитор может также периодически предъявлять системе «пустые» или «легкие» задания, чтобы убедиться, что система функционирует хотя бы самым примитивным образом.Преимуществом выбора гибкой топологии ЛВС – «звезда-шина», является установка нового коммутатора, патч-панелей с запасными портами и возможный монтаж увеличенных размеров кабель-каналов. Это позволит увеличить или оптимизировать ЛВС без проблем.3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕВ данном разделе рассмотрены проблемы, связанные с построением ЛВС средствами «витой пары» и дополнения другими устройствами сетевого взаимодействия. Для расчета экономической эффективности применялись результативные способы и умения создания СКС, а также техническое оснащение гибких, надежных средств. Проектируемая ЛВС школы рассчитана на стабильную работу.3.1. Целесообразность создания ЛВСНа современном этапе формирования и использования ЛВС наиболее актуальное значение приобрели такие вопросы, как оценка производительности и качества ЛВС и их компонентов, оптимизация уже существующих или планируемых к созданию ЛВС. Сейчас, когда локальные вычислительные сети стали важной частью в информационной стратегии множества предприятий, организаций,недостаточное внимание к оценке мощности сети и ее планированию к тому что на сегодня для поддержки современных приложений в архитектуре клиент-сервер многие сети необходимо проектировать с основы, а иногда и заменять их.Реализация данной работы позволит сократить «бумажный» документооборот внутри школы, сократить время на получение и обработку информации, так как она будет передаваться по локальной сети. Как следствие, образуются дополнительные временные ресурсы для разработки и реализации новых проектов.Для работ, связанных с проектированием и монтажом ЛВС, необходима бригада монтажников и электротехников.Для выполнения поставленной задачи необходимо определить уровень новизны и сложности проекта и составить расписание проектной группы по монтажу ЛВС школы.Исходя из справочно-нормативной литературы, разработку ЛВС школы можно отнести к 3 категории сложности и к группе новизны «Б» – конструирование, требующее экспериментальной проверки всех составных частей или технических решений и их взаимодействия в заданных параметрах.Для выполнения полного объема работ необходима проектная группа, представленная в таблице 9.Таблица 9 – Штатный планКатегория работниковКол-во работающих, чел.Должностной оклад, руб./мес.Ведущий специалист 120000Монтажник 110000Электротехник115000Итого345000Проектирование происходит в несколько этапов, в которых принимает участие не только состав конструкторской группы, но и монтажники, обеспечивающие монтаж «витой пары». Таблица 10 – Перечень основных этаповЭтапСодержание работ, входящих в этапПродолжительность работы, дниПодготовительныйПодбор и изучение технической литературы1Анализ требованийСогласование работ с заказчиком3Технический проект1.Оценка и подбор оборудования и комплектующих32. Написание расчетов по проекту2МонтажМонтаж кабеля и сетевого оборудования15Тестирование схемыПроверка схемы на работоспособность2Уточнение технической документацииКорректировка технической документации и оформление полного комплекта технической документации1Прием работОценка качества работ1Итого:28Сумма затрат на конструкторскую работу ЛВС:Принимая за основание данные, приведенные в таблице 11, рассчитаем смету затрат на конструкторскую работу по следующим статьям затрат: затраты на материалы (бумага A4 5 пачек – 500 руб.; техническая литература – 2100 руб.) - составляют 4600 руб. Расчет затрат на заработную плату представлен в таблице 11.Таблица 11 – Расчет затратДолжностьОклад,руб/месяцПремия 20%Оплата руб./дКол-во днейИтого руб.Ведущий специалист20000400016001016000Монтажник 3000060002400716300Электротехник1500030001200216800Отчисления во внебюджетные фонды (22% от тарифа):10480Основная заработная плата:48640Дополнительная заработная плата (20% от основной):9000Итого затрачено68120Прочие денежные расходы – 50% от основной заработной платы:24320 руб.Полученные данные сводим в итоговую таблицу 12. Таблица 12 – Итоговая таблица№ п/пЗатраты по элементамСумма, руб.1Материалы21002Заработная плата681203Прочие денежные расходы15480Итого:85480Затраты на комплектующие для ЛВС, согласно среднего прайса цен оборудования на 10.06.2022 года представлены в таблице 13.Таблица 13 – Затраты на комплектующие ЛВС№ п/пКомплектующие ЛВСМодельКол-воСумма, руб.1СерверProLiant ML150G9 834607-4211031272МаршрутизаторHP Pavilion 14-ba016ur x3602432593Рабочая станцияHP ProDesk 400 G2 Bundle J8T56ES208457404Патч-панельExegate EX256752RUS332375КоммутаторD-Link DES-1210-52-C1A2334646МаршрутизаторMikroTik RB260GSP2128267МФУHP LaserJet Pro MFP M7fdw3677738ПринтерHP LaserJet Pro M402dn G3V21A2442809ГарнитураSamsung EO-BG920BFEGRU51258010Патч-корд RJ-45Hyper RJ45-C5-1M-LSZH-GN207000Hyper RJ45-C5-5M-LSZH-GN20932011Кабель UTP5e5bites FT5725-305A31058112Внешняя розеткаTWT TWT-SM1-45-WH30525013Серверный шкафШТК-М-22.6.6-1ААА12993714ИБПDEXP IEC-E 650VA204700015КлавиатураOklick 180M USB201579516МышьGembird MUSOPTI8-807U206000Итого затраты на комплектующие:1297169Технико-экономические показатели представлены в таблице 14. Таблица 14 – Технико-экономические показателиНаименование показателейЕдиницы измеренийПроектСкорость передачи данныхМбит/сек300Мбит/секТопология-//-Звезда-шинаСреда передачи данных-//-Витая пара(медь)Серверная ОС-//-Windows Server 2012 R23.2. Затраты на проектирование сети и себестоимостьОсновная цель создания локальной сети – это увеличитьподачу потока с информацией на узел связи шириной от 100 до 500Мбит, так как кабель «витая пара», используемый в работе, рассчитан максимально на 500 Мбит. Таким образом, при стабильной работе всех узлов сети по данному узлу сети за месяц будет передаваться от 30 до 300 ТБ.300 Мбит*60сек*60мин*24час*30дней/8бит=32500000 Мбайт 32500000 Мбайт/1024 = 36640,62 Гбайт 36640,62 Гбайт/1024 = 32,8990 Тбайт.Реализация работы позволит:Сократить бумажный документооборот внутри школы.Сократить время на получение и обработку информации.Выполнять точный и полный анализ данных.В данном разделе проведен предварительный анализ возможных расходов при проектировании ЛВС школы. Расчет включает в себя затраты на монтаж ЛВС и рекомендуемую дозакупку оборудования, стоимость составила 1297169 рублей.4. РАЗДЕЛ ОХРАНЫ ТРУДА И ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИСогласно, действующих норм и правил настоящий проект предусматривает необходимые мероприятия по обеспечению техники безопасности, охране труда и производственной санитарии при монтаже оборудования ЛВС.Безопасность персонала, обслуживающего комплекс проектируемого оборудования, обеспечивается следующим образом.4.1. Электрическая и пожарная безопасностьЭлектрический ток поражает человека при образовании электрической цепи через его тело. Существует ряд условий для проявления этого явления. Самыми очевидными из них являются соприкосновение с токоведущими частями, которые находятся под напряжением, отключенным токоведущим частям, на которых остался электрический заряд или появилось напряжение в результате ошибочного включения, к металлическим нетоковедущим частям электроустановок после перехода на них напряжения с токоведущих частей. Замыкание на землю может произойти из-за повреждения изоляции, возникновения контакта между токоведущими и заземленными частями электрооборудования, падения на землю оборванного провода, находящегося под напряжением.Мы должны понимать, что большое значение для обеспечения безопасности обслуживающего персонала имеет применение средств защиты.Тех. защитные меры можно условно разделить на две группы.Технические защитные меры I группы обеспечивают защиту от поражения электрическим током обслуживающего персонала в случае прикосновения к токоведущим частям, к ним относятся:контроль состояния изоляции электрических устройств и участков питающей сети;блокировка и защитные ограждения;оптимальное расположение оборудования, обеспечивающее разрывы до токоведущих частей;защита от перехода высокого напряжения на сторону низкого напряжения;применение малых напряжений 42 и 12 В;применение индивидуальных защитных изолирующих средств.Технические защитные меры II группы обеспечивают защиту от поражения электрическим током при прикосновении к корпусу электроустановки в случае пробоя изоляции токоведущих частей, к ним относятся:защитное заземление;защитное зануление;защитное отключение;двойная изоляция;применение раздельных трансформаторов.При выполнении различных производственных процессов часто возникают условия, при которых даже самое совершенное исполнение оборудования не обеспечивает безопасности работающего и требуется применение специальных средств защиты.Электрозащитные средства – это переносимые или перевозимые изделия, служащие для защиты людей, работающих в электроустановках, от поражения электрическим током, от воздействия электрической дуги и электромагнитного поля. К ним относятся: изолирующие штанги и клещи, электроизмерительные клещи и указатели напряжения, диэлектрические резиновые изделия и изолирующие подставки, переносные заземления и ограждения, монтажный инструмент с изолирующими рукоятками, предупредительные плакаты, изолирующие средства для ремонтных работ под напряжением свыше 1 кВ, а также индивидуальные экранирующие комплекты.Порядок и виды обучения и проверки знаний правил должны соответствовать требованиям действующего Положения о порядке обучения и проверки знаний по охране труда руководителей, специалистов и рабочих предприятий, учреждений и организаций связи.Программа обучения должна составляться с учетом школьных отраслевых типовых программ и утверждаться директором школы по согласованию с соответствующим выборным профсоюзным органом и инженером по охране труда.По окончании обучения комиссия проводит проверку знаний по охране труда и одновременно по знаниям правил, норм и инструкций по безопасности труда в порядке, установленном органами надзора и контроля. Рабочему успешно прошедшему проверку знаний, выдается удостоверение о проверке знаний по охране труда и удостоверение о проверке знаний правил эксплуатации электроустановок потребителей и правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей с присвоением соответствующей группы по электробезопасности.Проверка знаний должна производиться:первичная;внеочередная.Причины пожара могут быть электрического и неэлектрического характера. К причинам электрического характера относятся искрения в электрических аппаратах, машинах, электростатические разряды и удары молнии, токи коротких замыканий и значительные перегрузки проводов и обмоток электрических устройств, вызывающие их нагрев до высокой температуры, плохие контакты в местах соединения проводов, приводящие к увеличению переходного сопротивления, на котором выделяется большое количество тепла, электрическая дуга, возникающая во время электрической сварки и в результате ошибочных операций с аппаратурой, выделение кислорода и водорода при зарядке аккумуляторов.Автоматические установки пожаротушения– это совокупность стационарных технических средств обнаружения пожара, сообщения о его возникновении и его тушении за счет выпуска огнетушащего вещества. Установки пожарной сигнализации – это совокупность технических средств обнаружения пожара, сообщения о месте его возникновения и переработки сигнала о нем.При обосновании необходимости применения пожарной автоматики для конкретного объекта следует учитывать два фактора:– обеспечение безопасности людей на пожаре;– обеспечение снижения ущерба от пожара.Весь пожарный инвентарь и противопожарное оборудование должны содержаться в исправном состоянии, находиться на видном месте с беспрепятственным доступом, должны периодически проверяться и испытываться. Во избежание возгораний при пользовании электрическими паяльниками необходимо иметь подставку из несгораемого материала. Должны использоваться специальные огнетушители – углекислотные и сухие порошковые – для тушения электроустановок, находящихся под напряжением.Отверстия в перекрытиях для прохода кабеля должны быть закрыты цементными раствором и алебастром. Прокладка силовых кабелей должна производиться под наблюдением лица, ответственного за пожарную безопасность.Молниезащита оборудования и персонала осуществляется надежным заземлением антенных опор на контуры заземления.4.2. Монтаж и настройка оборудованияПри монтаже и настройке оборудования должны соблюдаться требования, изложенные:В «Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей и правилах техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» «Энергоатомиздат»,2008 г.В «Правилах по охране труда на радиопредприятиях». ПОТ РО-45-002-98. Утвержденных приказом Министерства связи РФ № 271 от 05.12.99. Согласованные письмом Министерства труда РФ № 19-13 от 20.01.99 (изменения 2012).В «Правилах по охране труда на радиорелейных линиях связи Министерства связи России». ПОТ РО 45-004-99 (изменения 2008). Утвержденные приказом Министерства связи РФ №28 от 20.02.96. Согласованные постановлением Министерства труда РФ № 162-ВК от 27.01.96.ЗАКЛЮЧЕНИЕЛокальные вычислительные сети в настоящее время получили широкое распространение в самых различных областях науки, техники и производства. Особенно широко ЛВС применяются при разработке коллективных проектов, например, сложных программных комплексов.В ходе проделанной работы были изучены и закреплены знания в таких областях как: общие принципы построения вычислительных сетей, базовые технологии локальных сетей, построение локальных сетей, глобальные сети. Была построена локальная сеть в школе. Пропускная способность канала внутри сетей - 300 Мбит/с, имеется доступ в интернет, а также в сети присутствует файловый сервер.В ходе работы подробно изучена деятельностьМКОУ СОШ п. Ключи,проведен анализ теоретических аспектов проектирования и разработки компьютерных сетей. Были решены следующие задачи:проведено исследование и анализ предметной области;выбрана топология сети «звезда-шина»;проведен анализ оборудования, необходимого для построения локальных сетей;проанализированы основные среды передачи данных в компьютерных сетях;исследованы виды и технологии «витой пары»;отображен алгоритм компьютерной сети;произведен выбор оборудования для локальной сети школы;применена технология монтажа компьютерной сети;раскрыт процесс установки программного обеспечения и его настройка;отражены особенности модернизации разработанной локальной сети;рассчитана технико-экономическая целесообразность проектирования ЛВС;рассчитано обеспечение безопасности труда и жизнедеятельности. Таким образом, все поставленные задачи были выполнены и цель работы «Проектирование ЛВС для образовательного учреждения» в МКОУ СОШ п. Ключи Кирово-Чепецкого районабыла достигнута.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВАртюшенко, В.М. Проектирование и расчет мульти сервисных кабельных систем. Учебное пособие/Артюшенко, В.М и др. – М.: ИНФРА-М, 2020 – 174с.Букатов, А.А. Компьютерные сети. Расширенный начальный курс/ Букатов, А.А, Гуда,С.А. – М.:Питер, 2020 – 490с.3. Максимов,Н.А. Компьютерные сети. 6-е издание/ Максимов,Н.А Попов,И.Н. – М.: Форум, 2017 – 230с.4. Назаров,А.В. Эксплуатация объектов сетевой инфраструктуры. Учебник/Назаров,А.В и др. – М.: ИНФРА-М, 2019 – 360с.5. Олифер,В.Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы/Олифер, В.Г,Олифер,Н.А. – М.: Питер, 2020 – 1010с.6. Сергеев, А.Н. Основы локальных компьютерных сетей. Учебное пособие/ Сергеев,А.Н.-М.: Лань,2018 – 280с.7. Чекмарев,Ю.В. Локальные вычислительные сети/ Чекмарев,Ю. В. – М.: ДМК Пресс,2018- 200 с.8. Волков, И. О., Экономика предприятия: учебник / И.О. Волков. – М.: ИНФРАМ, 2019 – 416 с.9. Дятибратов, А.П., Гудыно, Л.П., Кириченко, А.А. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации; М.: Финансы и статистика; Издание 2-е, перераб. и доп. - Москва, 2019 - 512 c.10. Кузин, А.В. Компьютерные сети / А. В. Кузин – М.: 2017. – 256 с.11. Кузьменко, Н.Г. Компьютерные сети и сетевые технологии / Н.Г. Кузьменко. - СПб.: Наука и техника, 2020. - 368 c.12. Олифер, В. Г., Сетевые операционные системы/ В. Г. Олифер–СПб.: Питер, 2017. – 544 с.13. Семенов, А. Б. Волоконная оптика в локальных и корпоративных сетях/А.Б. Семенов – М.: АйТи-Пресс, 2018. – 327 с.14. Семенов, М. И., Автоматизированные информационные технологии в экономике: Учебник / М.И. Семёнов. - М.: Финансы и статистика, 2020. – 476 с.15. Титаренко, Г. А., Автоматизированные информационные технологии в экономике: Учебник / Г.А. Титаренко, – М.: Компьютер ЮНИТИ, 2018. – 400с.ПРИЛОЖЕНИЕЛогическая и физическая структура сети