Создание компьютерной сети учебного класса школы на основе кабеля 'витая пара'

Государственное образовательное бюджетное учреждение среднего профессионального образования Воронежской области

"Воронежский техникум строительных технологий"

Дипломный проект

на тему:

"Создание компьютерной сети учебного класса школы на основе кабеля “витая пара”"

Специальность: 230106 "Техническое обслуживание средств вычислительной техники и компьютерных сетей"

Выполнил:

студент IV курса группы К10.1

Чекмарев Сергей Андреевич

Руководитель дипломного проекта:

Романович Сергей Григорьевич

Воронеж 2014

Содержание

 

Введение

1. Обзорно-постановочная часть

1.1 Классификация компьютерных сетей по территориальной распространенности

1.2 Описание локальной вычислительной сети (ЛВС)

1.2.1 История создания ЛВС

1.2.2 Преимущества использования ЛВС

1.2.3 Архитектура локальных сетей

1.3 Появление технологии Ethernet

1.3.1 Классы сетей Ethernet

1.3.2 Топологии сетей Ethernet

1.4 Одноранговые сети

1.6 Стек протоколов TCP/IP

1.7 Кабель “Витая пара”

1.7.1 История развития кабеля "Витая пара"

1.7.2 Структура кабеля “Витая пара”

1.7.3 Категории и виды кабеля “Витая пара”

2. Проектная часть

2.1 Выбор помещения

2.2 Выбор оборудования и компонентов, необходимых для создания компьютерного учебного класса и компьютерной сети

2.3 Длина сегментов сети

2.4 Создание сегментов сети

2.5 Монтаж сети на основе кабеля “Витая пара”

2.6 Настройка компьютерной сети

2.7 Проверка соединения компьютеров в сети

3. Организационно-экономическая часть

4. Охрана труда и техника безопасности

4.1 Электробезопасность при эксплуатации технических средств

4.2 Требования к помещению

4.3 Мероприятия по противопожарной технике

Заключение

Список используемых источников

Приложения

Аннотация

Тема: Создание компьютерной сети учебного класса школы на основе кабеля “Витая пара”.

В данном дипломном проекте рассмотрен процесс создания и настройки локальной сети; выбор помещения для компьютерного класса; выбор оборудования и компонентов, необходимые для создания компьютерного класса и компьютерной сети; процесс проверки соединения компьютеров в сети.

Объем дипломной работы ____ страницы, на которых размещены 24 рисунка, 16 таблиц и 5 приложений. При написании диплома использовалось 15 источников.

Во введении раскрывается актуальность темы дипломного проекта.

В обзорно - постановочной части описана теоретическая часть темы дипломного проекта; раскрытие темы дипломного проекта.

В проектной части описана практическая часть темы дипломного проката (описывается процесс создания компьютерного учебного класса и локальной сети).

В организационно-экономической части описана общая стоимость созданного компьютерного учебного класса и компьютерной (локальной) сети. Основным критерием выбора оборудования и компонентов, для создания компьютерного класса и компьютерной сети являлась низкая стоимость.

Заключение посвящено выводу темы дипломного проекта.

витая пара кабель сеть

Введение

На сегодняшний день в мире существует более 1 миллиарда 700 миллионов компьютеров, и более 80% из них объединены в различные информационно-вычислительные сети: от малых локальных сетей в офисах, до глобальных сетей типа Internet.

Компьютерная сеть - это совокупность компьютеров, соединенных с помощью каналов связи и средств коммутации в единую систему для обмена информацией и доступа пользователей к программным, аппаратным и информационным ресурсам сети.

В компьютерной сети отдельные пользователи получают возможность не только обмениваться любыми файлами и сообщениями, пользоваться общим сетевым принтером и другими периферийными устройствами, но и, что важно, использовать информацию, рассредоточенную в сети по отдельным компьютерам.

Объединение компьютеров в сети позволило значительно повысить производительность труда. Компьютеры используются как для производственных (или офисных) нужд, так и для обучения. Также компьютерная сеть может использоваться не только на работе, но и дома, для общения и развлечения. Так многие опытные пользователи персонального компьютера, самостоятельно создают у себя в доме небольшую компьютерную сеть из 2-3 компьютеров и устройств, например, чтобы играть в компьютерные игры в пределах созданной сети.

1. Обзорно-постановочная часть

 

.1 Классификация компьютерных сетей по территориальной распространенности

Компьютерные сети по территориальной распространенности делятся на:

) LAN (Local Area Network - локальная вычислительная сеть) - сеть, соединяющая компьютеры в пределах одного здания, или близко расположенных зданиях. Локальные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешён только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью.

) WAN (Wide Area Network - глобальная сеть) - это объединение многих локальных сетей и отдельных компьютеров, находящихся на больших расстояниях друг от друга. Связывает компьютеры, рассредоточенные на расстоянии сотен и тысяч километров. - это глобальная компьютерная сеть, в которой локальные, региональные и корпоративные сети соединены между собой многочисленными каналами передачи информации с высокой пропускной способностью.

3) PAN <#"785992.files/image001.gif">

Рисунок 1 - Одноранговая сеть

Следовательно, в одноранговых сетях каждый компьютер работает значительно интенсивнее, чем в автономном режиме. Затраты на организацию одноранговых вычислительных сетей относительно небольшие.

Однако при уменьшении числа рабочих станций эффективность их использования резко уменьшается. Пороговое значение числа рабочих станций составляет, по оценкам компании Novell. Поэтому одноранговые сети используются только для относительно небольших рабочих групп.

Преимущества одноранговых сетей:

легкость в установке и настройке;

независимость отдельных машин от выделенного сервера;

возможность пользователем контролировать свои собственные ресурсы;

сравнительная дешевизна в приобретении и эксплуатации;

отсутствие необходимости в дополнительном программном обеспечении, кроме операционной системы;

отсутствие необходимости иметь отдельного человека в качестве выделенного администратора сети.

Недостатки одноранговых сетей:

необходимость помнить столько паролей, сколько имеется разделенных ресурсов;

необходимость производить резервное копирование отдельно на каждом компьютере, чтобы защитить все совместные данные;

падение производительности при доступе к разделенному ресурсу, на компьютере, где этот ресурс расположен;

отсутствие централизованной организационной схемы для поиска и управления доступом к данным.

1.5 Топология “Звезда”

Топология - раздел математики, изучающей взаимное расположение и соединение узлов.

Узел - любое сетевое оборудование, на топологических схема компьютерных сетей обозначается жирной точной.

В топологии “Звезда" (рисунок 2) все компьютеры в сети соединены друг с другом с помощью коммутатора или центрального концентратора.

Рисунок 2 - Топология “Звезда”

Все данные, которые посылает станция, направляются прямо на концентратор, который затем пересылает пакет в направлении получателя. Как и при шинной топологии, компьютер в сети типа "звезда" может пытаться послать данные в любой момент. Однако на деле только один компьютер может в конкретный момент времени производить посылку. Если две станции посылают сигналы на концентратор точно в одно время, обе посылки окажутся неудачными и каждому компьютеру придется подождать случайный период времени, прежде чем снова пытаться получить доступ к носителю. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались. Сети с топологией "звезда" обычно лучше масштабируются, чем другие типы. Главное преимущество внедрения топологии "звезда" заключается в том, что в отличие от общей шины неполадки на одной станции не выведут из строя всю сеть.

Это облегчает обнаружение обрыва кабеля и других неполадок. Наличие центрального концентратора и коммутатора в топологии "звезда" облегчает добавление нового компьютера и реконфигурацию сети.

Топологии "звезда" присуще несколько недостатков. Этот тип конфигурации требует больше кабеля, чем большинство других сетей, вследствие наличия отдельных линий, соединяющих каждый компьютер с концентратором или коммутатором.

1.6 Стек протоколов TCP/IP

Стек протоколов TCP/IP - это набор протоколов в модели OSI (Open System Interconnect - модель взаимодействия открытых систем), которые взаимодействуют друг с другом по принципу FILO (First Input Last Output - первый пришел, последний ушел). При передаче информации между двумя компьютерами в сети, данные проходят семь уровней, от первого к седьмому, переходят на седьмой уровень на компьютере-получателе и проходят эти же уровни вплоть до первого по порядку. Каждый из уровней существует с определенной целью, которую выполняет с помощью протоколов.

Протокол - это набор правил, следуя которым передаются сигналы в сети.

Прикладной уровень - На прикладном уровне работает большинство сетевых приложений.

Основные протоколы прикладного уровня:(File Transfer Protocol - протокол передачи данных) - используется для передачи данных по сети Интернет, а также для хранения данных на отдельно предназначенных для этого серверах.(Hyper Text Transfer Protocol - протокол передачи гипер-текста) - предназначен для передачи гипертекста с гиперссылками, которые могут перенаправить на другую часть документа или на другой документ.(Domain Name System - система доменных имен) - предназначен для интерпретации доменного имени в IP адрес.(Small Message Transfer Protocol - протокол передачи коротких сообщений) - предназначен для передачи сообщений по E-mail.(Post Office Protocol version 3 - протокол почтового отделения) - предназначен для извлечения сообщения из удаленного сервера.

Представительский уровень - на данном уровне происходит согласование отображения данных пользователя, а также их шифрование.

Сеансовый уровень - на данном уровне происходит установка и поддержка сеанса связи.

Сеансы бывают:

Симплекс - данные передаются только в одну сторону (радио).

Полудуплекс - данные передаются в обе стороны, но по очереди (рация).

Дуплекс - данные передаются в обе стороны одновременно.

Транспортный уровень - на данном уровне информация начинает передаваться по пакетам, их нумерация, а также проверка целостности переданной информации.

Основные протоколы транспортного уровня:(Transfer Control Protocol - протокол контроля передачи) - данный протокол гарантирует безошибочную передачу данных.(Used Datagram Protocol - протокол пользовательских датаграмм) - позволяет отправить короткое сообщение (датаграмму) без необходимости создания специальных каналов передачи.

Сетевой уровень - предназначен для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок и "заторов" в сети. Основные протоколы сетевого уровня:(Internet Protocol) - предназначен для адресации компьютеров находящихся в сети путем присваивания им IP-адреса (прим. 192.168.1.1)(Dynamic Host Configuration Protocol - протокол конфигурации динамических хостов) - позволяет компьютерам автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети TCP/IP.

Канальный уровень - описывает, каким образом передаются пакеты данных через физический уровень.

Основные протоколы канального уровня:- определяет проводные соединения и электрические сигналы на физическом уровне, формат кадров и протоколы управления доступом к среде. Token Ring - протокол использует специальный трёхбайтовый фрейм, названный маркёром, который перемещается вокруг кольца.

Владение маркёром предоставляет право обладателю передавать информацию на носителе. Кадры кольцевой сети с маркерным доступом перемещаются в цикле. Физический уровень - на физическом уровне происходит передача 0 и 1 в виде электрических сигналов по проводам или радиоволнам.

Способы передачи:

Коаксиальный кабель (рисунок 3)

Кабель “Витая пара”

Оптоволоконный кабель (рисунок 4)

Радиоволновое соединение

Рисунок 3 - Коаксиальный кабель

Рисунок 4 - Оптоволоконный кабель

1.7 Кабель “Витая пара”

1.7.1 История развития кабеля "Витая пара"

В 1876 г. Великий американский Изобретатель Александр Белл получил патент на метод и устройство, предназначенное для передачи речи и иных звуков по телеграфу с использованием электрических волн, то есть телефон. Новое проводное средство связи было немедленно востребовано обществом. К 1990 г. в США было установлено уже полтора миллиона телефонных аппаратов. Такая популярность требовала прокладки большого количества кабеля и постоянного совершенствования качества соединения. Эта потребность привела к появлению в 1881 г. нового изобретения Александра Белла - кабеля, используемого для телефонных сетей и получившего название "Витая пара".

Такой вид кабеля был предназначен для применения в линиях связи и состоял из одной и более скрученных пар проводников и изолированных друг от друга. Он покрывался оболочкой, основной задачей которой являлась обеспечение защиты провода от внешних механических и природных воздействий.

Кабель “Витая пара” совершенствовался вместе с поступательным движением истории проводных средств связи и компьютерных соединений.

В настоящее время это важнейшее составляющее любых структурированных кабельных сетей. Кабель витая пара цена отличается дешевизной. Он легок при проведения с ним монтажных работ. Благодаря этому он стал самым популярным решением при создании локальных проводных сетей.

“Витая пара” представляет собой кабель, в котором проводники не только изолированы друг от друга, но и попарно скручены. И дополнительно, все пары еще раз скручены между собой. Скручивание жил кабеля применяется для того, чтобы минимизировать воздействие внешних наводок, и плюс ко всему, минимизировать наводки от воздействия одного проводника на другой.

Изначально, с помощью витой пары можно было осуществлять передачу данных на скорости 1 Мбит/с. Чуть позже, после появления сети Token Ring, стало возможным осуществлять передачу данных на скорости до 4 Мбит/с. Современные возможности витой пары позволяют осуществлять передачу на скорости до 1 Гбит/с.

1.7.2 Структура кабеля “Витая пара”

Кабель витая пара состоит из нескольких частей (рисунок 5):

Медная жила - предназначена для передачи сигнала

Изоляция медной жилы - предназначена для уменьшения помех

Экранирующая оболочка (присутствует только у кабеля STP) - предназначена для подавления паразитических токов

Изоляция всех жил - предназначена для защиты проводников от химических и физических воздействий

Рисунок 5 - Устройство кабеля "витая пара"

Достоинства кабеля “Витая пара”:

Тонкий, легкий, гибкий. Это позволяет легко и просто монтировать кабель.

Кабель витая пара отвечает всем нынешним стандартам скорости и качества передачи данных.

Несмотря на превосходное качество, и в том числе высокие технические характеристики, цена на витую пару остается на низком уровне и доступна каждому.

Большая отрасль применения. В современном мире его применяют для установки сети в офисах, многоквартирных и частных домах.

1.7.3 Категории и виды кабеля “Витая пара”

Кабель витая пара подразделяется на виды:

Неэкранированная витая пара (англ. UTP - Unshielded twisted pair) - без защитного экрана;

Фольгированная витая пара (англ. FTP - Foiled twisted pair) - присутствует один общий внешний экран в виде фольги;

Экранированная витая пара (англ. STP - Shielded twisted pair) - присутствует защита в виде экрана для каждой пары и общий внешний экран в виде сетки;

Фольгированная экранированная витая пара (англ. S/FTP - Screened Foiled twisted pair) - внешний экран из медной оплетки и каждая пара в фольгированной оплетке;

Незащищенная экранированная витая пара (англ. U/STP - Unshielded Screened twisted pair) - без внешнего экрана и каждая пара в фольгированной оплетке;

Защищенная экранированная витая пара (SF/UTP - или с англ. Screened Foiled/ Unshielded Twisted Pair). Отличие от других типов витых пар заключается в наличии двойного внешнего экрана, сделанного из медной оплётки, а также фольги.

Также кабель “витая пара” подразделяется на категории (CAT1, CAT2, CAT3 и так далее):(полоса частот 0,1 МГц) - телефонный кабель, всего одна пара. Используется только для передачи голоса или данных при помощи модема.(полоса частот 1 МГц) - старый тип кабеля, 2 пары проводников, поддерживал передачу данных на скоростях до 4 Мбит/с, использовался в сетях Token ring и Arcnet.(полоса частот 16 МГц) - 4-парный кабель, используется при построении телефонных и локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с или 100 Мбит/с по технологии 100BASE-T4 на расстоянии не дальше 100 метров. В отличие от предыдущих двух, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3.(полоса частот 20 МГц) - кабель состоит из 4 скрученных пар, использовался в сетях token ring, 10BASE-T, 100BASE-T4, скорость передачи данных не превышает 16 Мбит/с по одной паре, сейчас не используется.(полоса частот 100 МГц) - 4-парный кабель, использовался при построении локальных сетей 100BASE-TX и для прокладки телефонных линий, поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар.e (полоса частот 100 МГц) - 4-парный кабель, усовершенствованная категория 5. Скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар. Кабель категории 5e является самым распространённым и используется для построения компьютерных сетей. Иногда встречается двухпарный кабель категории 5e. Преимущества данного кабеля в более низкой себестоимости и меньшей толщине.(полоса частот 250 МГц) - применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гбит/с на расстояние до 55 м.a (полоса частот 500 МГц) - применяется в сетях Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гбит/с на расстояние до 100 метров.

2. Проектная часть

2.1 Выбор помещения

Учебный процесс любого класса учеников будет разбиваться на две подгруппы, поэтому было выбрано помещение, в котором могут одновременно уместиться как рабочие станции вдоль стены, так и школьные парты посередине помещения.

Размер помещения, где будет компьютерная сеть, а именно локальная вычислительная сеть, состоящей из 14 компьютеров и размер одного рабочего места, указаны в таблице 1.

Таблица 1 - Общие сведения о помещении

Помещение		Количество компьютеров (шт.)	Площадь помещения (м2)	Площадь на одно рабочее место (м2)
Длина (м)	Ширина (м)
11	15	14	165	4,5м2

Исходя из норматива СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 площадь на одно рабочее место пользователей ПЭВМ в помещениях образовательных учреждений и с ВДТ на базе плоских дискретных экранов (жидкокристаллические, плазменные) должна составлять не менее 4,5м². Размер помещения, где будет проводиться компьютерная сеть из 14 компьютеров, составляет 165м^2. Расположение компьютеров в аудитории, приведены в приложении А.

2.2 Выбор оборудования и компонентов, необходимых для создания компьютерного учебного класса и компьютерной сети

С учетом невысокого финансирования школ, необходимо подобрать недорогое и с хорошей производительностью оборудование и компоненты. Для этого понадобятся персональные компьютеры офисной комплектации, обжимной инструмент, дешевый и надежный кабель “витая пара”, разъемы RJ-45, коммутатор с необходимым количеством портов.

Выбор компонентов персонального компьютера офисной комплектации:

Материнская плата MB Asus H61M-K iH61 DDR3 S1155

Характеристики материнской платы представлены в таблице 2:

Таблица 2 - Характеристики материнской платы

Производитель процессора	Intel
Сокет	LGA1155
Максимальная частота шины	5000 МГц
Чипсет	Intel H61
Количество слотов памяти	2
Тип памяти	DDR3 DIMM
Максимальный объем памяти	16 Гб
Максимальная частота памяти	1600 МГц
Звук	HDA
Портов SATA III	4
Слотов PCIe x 1	2
Слотов PCIe x 16	1
Основной разъем питания	24-pin
Разъем питания процессора	4-pin
Количество портов PS/2	2
Кол-во портов USB 2.0	4
Количество разъемов VGA	1
Количество разъемов DVI	1
Количество аудио портов	3
Разъем RJ-45	Да
Макс. скорость адаптера LAN	1000 Мбит/с
Форм-фактор	microATX
Габариты	226 x 175 мм

Процессор Intel Pentium Dual-Core G2020 2.9/3M

Характеристики процессора представлены в таблице 3:

Таблица 3 - Характеристики процессора

Линейка процессоров	Intel Pentium
Модель процессора	G2020
Микроархитектура	Ivy Bridge
Сокет	LGA1155
Тактовая частота	2.9 Ггц
Количество ядер	2
Техпроцесс	22 нм
Частота шины	DMI
Объем кэша L1	64 Кб
Объем кэша L2	512 Кб
Объем кэша L3	3072 Кб
Тепловыделение	55 Вт
Графическое ядро	Intel HD Graphics
Частота графического ядра	650 Мгц
Габариты	37 x 37 мм

Модуль памяти DDR3 4096Mb 1333MHz Kingston KVR1333D3N9/4G

Характеристики модуля оперативной памяти представлены в таблице 4:

Таблица 4 - Характеристики модуля оперативной памяти

Тип модуля памяти	DDR3 DIMM
Частота памяти	1333 Мгц
Оперативная память	4096 Мб
Код производителя	KVR1333D3N9/4G

Жесткий диск 500 Гб WD Caviar Green WD5000AZRX, SATA III

Характеристики жесткого диска представлены в таблице 5:

Таблица 5 - Характеристики жесткого диска

Тип накопителя	HDD
Объем	500 Гб (IntelliPower)
Интерфейс	SATA 6Гб/с
Объем буфера	64 Мб
Уровень шума	22 дБ
Габариты	101.6 x 26.1 x 147 мм
Код производителя	WD5000AZRX

Корпус mATX LINKWORLD 437-14, Mini-Tower

Характеристики корпуса представлены в таблице 6:

Таблица 6 - характеристики корпуса

Форм-фактор	mATX
Блок питания	нет
Места под дополнительные вентиляторы	2 места под вентиляторы 92x92 мм
Материал корпуса	Сталь
Число внутренних отсеков 3,5"	1
Число внешних отсеков 3,5"	2
Число отсеков 5,25"	2
Слоты расширения	4
Расположение блока питания	горизонтальное
Цвет корпуса	черный
Габариты	181 x 363 x 430 мм

Блок питания FSP Group ATX-300PNR 300W

Характеристики блока питания представлены в таблице 7:

Таблица 7 - Характеристики блока питания

Мощность	300 Вт
Система охлаждения	1 вентилятор
Тип разъема для материнской платы	АТХ 20pin + 4 pin
Количество разъемов 4-pin CPU	1
Количество разъемов 15-pin SATA	2
Количество разъемов 4-pin IDE	2
Количество разъемов 4-pin Floppy	1
Производитель	FSP

Оптический привод DVD-RW PIONEER DVR-221BK

Характеристики оптического привода представлены в таблице 8:

Таблица 8 - Характеристики оптического привода

ИнтерфейсSATA
Размер буфера:	1.5 Мб
Скорость чтения CD	40x
Скорость чтения DVD:	16x
Скорость записи CD-R:	40x
Скорость записи CD-RW:	24x
Скорость записи DVD-RW	8х
Скорость записи DVD-R	24х
Размер привода (ШхВхГ):	146Ч41 Ч 171 мм
Тип поставки	OEM

Куллер Glacialtech Igloo i620 PWM для процессора

Характеристики куллера для процессора представлены в таблице 9:

Таблица 9 - Характеристики куллера для процессора

Сокет	LGA1150, LGA1155, LGA1156
Тип подшипника	скольжения
Макс. уровень шума	34.2 дБ
Габариты вентилятора	80x80 мм
Макс. скорость вращения	3600 об/мин
Материал основания	Алюминий
Тип разъема	4-pin PWM
Напряжение питания	12 В	3.36 Вт
Габариты	95 x 29 x 95 мм
Код производителя	CD-I620WSP0DBR001

Видеокарта 1024M Asus GeForce 210 DDR3

Характеристики видеокарты представлены в таблице 10:

Таблица 10 - Характеристики видеокарты

Графический процессор	NVIDIA
Серия графического процессора	GeForce 210
Частота графического процессора	589 МГц
Объем памяти	1024 Мб
Тип памяти	GDDR3
Частота памяти	1200 МГц
Шина памяти	64 бит
Частота RAMDAC	400 Мгц
Версия DirectX	10.1
Количество разъемов VGA	1
Количество разъемов DVI	1
Разъем HDMI	1

Монитор 18.5" Samsung S19C300N Black 5мс

Характеристики монитора представлены в таблице 11:

Таблица 11 - Характеристики монитора

Диагональ экрана	18.5"
Тип матрицы монитора	TN
Максимальное разрешение	1366x768
Соотношение сторон	16: 9
Светодиодная подсветка (LED)	Да
Яркость	250 кд/м2
Контрастность	1000: 1
Время отклика	5 мс
Максимальное количество цветов	16.7 млн.
Количество разъемов VGA	1
Потребляемая мощность	15 Вт

Манипулятор “Мышь" Gembird MUSOPTI8-801U

Характеристики манипулятора “Мышь" представлены в таблице 12:

Таблица 12 - Характеристики манипулятора “Мышь”

Категория	Проводные
Тип манипулятора	Мышь
Интерфейс	USB
Длина провода	1.35 м
Тип датчика мыши	Оптический
Разрешение датчика мыши	800 dpi

Клавиатура CBR KB-107 Black_USB

Характеристики клавиатуры представлены в таблице 13:

Таблица 13 - Характеристики клавиатуры

Тип	Проводная клавиатура
Интерфейс	USB
Длина провода	1.45 м
Конструкция клавиатуры	Классическая
Тип клавиатуры	Мембранная
Количество клавиш	107
Материал	пластик

На каждый компьютер будет установлен 1 модуль оперативной памяти DDR3 4096Mb 1333MHz Kingston, так как объема оперативной памяти в размере 4096 Мб хватит для полноценной работы.

На каждый компьютер будет установлен 1 жесткий диск 500 Гб WD Caviar Green WD5000AZRX, SATA III, так как объема жесткого диска в размере 500 Гб хватит для полноценной работы.

На материнских платах уже имеется встроенный, сетевой адаптер и поэтому нет необходимости в установке отдельной платы сетевого адаптера.

Так же для используемых встроенных, сетевых адаптеров не требуются драйверы, так как во всех современных операционных системах с сетевыми возможностями уже установлено необходимое программное обеспечение.

Выбор оборудования и компонентов для создания компьютерной сети:

Коммутатор D-Link DGS-1016A/A1A (приложение Б).

Коммутатор - устройство, предназначенное для создания компьютерной сети с топологией “Звезда”. С помощью этого устройства компьютеры соединяются между собой в компьютерную сеть. Необходимо выбирать коммутатор по количеству компьютеров.

Характеристики коммутатора представлены в таблице 14:

Таблица 14 - Характеристики коммутатора

Количество портов 10/100/1000	16
Объем буфера RAM	2048 Кб
Внутренняя шина	32 Гбит/с
Технология коммутации	Store-and-forward
Поддержка VLAN	Да

Кабель “Витая пара” Gembird Cat 5e UTP

Для построения компьютерной сети была выбрана неэкранированная витая пара UTP Кабель, 4 пары, категории 5e - кабель UTP парной скрутки для структурированных кабельных систем. Предназначен для передачи сигналов до 100 МГц и скоростью до 100 Мбит/с. Кабель данной категории идеально подходит для всех конфигураций локальных сетей на основе “Витой пары”, имеет невысокую цену, а также сможет обеспечить высокую скорость работы локальной сети.

Обжимное устройство TL-268/HT-568 (приложение В).

Обжимное устройство (кримпер) - это инструмент, предназначенный для закрепления разъема RJ-45 на кабеле “Витая пара”, состоит из трёх рабочих поверхностей:

Кромка для разъема RJ-45;

Кусачки с поверхностью для снятия изоляции имеют два лезвия, с зазором между ними, с упором для зачистки на определенное расстояние;

Кусачки для перекусывания кабеля;

Разъем RJ-45 для кабеля “Витая пара” Cat.5 (приложение Г).

Сегмент сети - отрезок кабеля “Витая пара”, на концах которого располагаются разъемы, в данном случае разъем RJ-45.

Для одного сегмента сети необходимо два разъема RJ-45, чтобы соединить компьютер с коммутатором или компьютер с другим компьютером напрямую.

2.3 Длина сегментов сети

Кабель будет идти по плинтусу. Для подключения компьютеров к сети необходимо подготовить 14 отрезков кабеля разной длинны. Отрезки будут браться с небольшим запасом в длине, так как нужно учитывать расстояние от плинтуса до персонального компьютера. Необходимо добавить к каждому сегменту дополнительную длину, системные блоки будут стоять на столе, длина от плинтуса до системного блока будет составлять 1 метр. Так же необходимо учитывать то, что коммутатор будет закреплен на стене, на высоте равной 1.5 метра, эту длину тоже необходимо добавить в общую длину каждого сегмента. Длина каждого сегмента сети указана в таблице 15.

Таблица 15 - Длина сегментов сети

1 Сегмент сети	26,5 метра
2 Сегмент сети	24,5 метра
3 Сегмент сети	22,5 метра
4 Сегмент сети	20,5 метра
5 Сегмент сети	17,5 метра
6 Сегмент сети	15 метров
7 Сегмент сети	13 метров
8 Сегмент сети	11 метров
9 Сегмент сети	7 метров
10 Сегмент сети	3,5 метра
11 Сегмент сети	7 метров
12 Сегмент сети	9 метров
13 Сегмент сети	11 метров
14 Сегмент сети	13 метров
Всего	201 метр

2.4 Создание сегментов сети

Для создания сегментов сети нужен кабель “Витая пара”, обжимной инструмент и 28 разъемов RJ-45. Сначала необходимо разделить кабель на 14 сегментов, с длинной исходя из таблицы 15 “Длина сегментов сети”. Разделение необходимо произвести с помощью обжимного устройства и его 3-ей рабочей поверхности, предназначенной для перекусывания кабеля. После того как, путём обрезки обжимным устройством, были сделаны 14 отрезков кабеля “Витая пара” необходимой длины, нужно с каждым сегментом проделать следующие действия:

Круговым движением с помощью одностороннего лезвия обжимного инструмента снять изоляцию с конца кабеля “Витая пара” на 13 мм;

Далее нужно раскрутить скрученные проводки, чтобы каждый проводок был отдельно, и выровнять их в одной плоскости;

Так как в компьютерной сети имеется более двух компьютеров, то кабель будет обжиматься, как “Прямой кабель” по стандарту EIA/TIA-568B (приложение Д). После расположения проводников по стандарту, нужно убедиться, что проводники на концах одной длины, в ином случае необходимо их сровнять с помощью обжимного инструмента (рисунок 18);

Рисунок 18 - Обрезание проводков кабеля “Витая пара”

В коннектор RJ-45, расположенный фиксатором вниз, ввести конец кабеля так, чтобы каждый проводок до упора лёг в свою направляющую в коннекторе (рисунок 19);

Рисунок 19 - Соединение проводков кабеля “Витая пара” с RJ-45 коннектором

Далее нужно вставить разъем RJ-45, находящийся на кабеле, в обжимной инструмент и сильно (но не резко) зажать его там до щелчка. После обжима нужно пошатать провод рукой - он должен держаться крепко

Ту же операцию необходимо проделать и с другим концом данного сегмента сети. При этом необходимо учитывать стандарт расположения проводников, по которому были расположены проводники на другом конце ранее, и сделать по точно такому же стандарту.

Все операции, описанные выше необходимо проделать с каждым сегментом сети.

2.5 Монтаж сети на основе кабеля “Витая пара”

После того, как все сегменты сети были подготовлены, нужно произвести монтаж. Коммутатор закреплен на стене в месте, показанном на "Схеме расположения компьютеров в аудитории" (см. приложение А), нужно подключить к нему подготовленные сегменты сети - их 14. После этого проложить их по плинтусам, исходя из той же схемы и из таблицы "Длина сегментов сети" (см. таблица 15): сегмент соответствующей длины должен идти к определенному компьютеру.

Первый конец сегмента нужно вставить в разъем коммутатора.

Другой конец сегмента нужно вставить в разъем, предназначенный для RJ-45, на сетевой карте, на задней стенке системного блока.

2.6 Настройка компьютерной сети

Для нормальной работы в локальной сети, компьютеру с операционной системой Windows 7 необходимо присвоить IP-адрес или рабочую группу.

Настройка IP адреса:

Необходимо зайти в “Пуск" - “Панель Управления” - “Сеть и Интернет". В области задач окна выбираем пункт “Центр управления сетями и общим доступом” - “Изменение параметров адаптера” (рисунок 20).

Рисунок 20 - Открытие окна “ Изменение параметров адаптера ”

Далее щелкаем правой кнопкой мышки по значку текущего сетевого подключения и выбираем “Свойства" (рисунок 21).

Рисунок 21 - Открытие свойств текущего локального подключения

В свойствах подключения выбирать "Протокол Интернета версии 4 (TCP/IPv4)" и нажать на "Свойства"

К каждому компьютеру присваиваем следующие IP-адреса:

.168.1.1 для ПК №1

.168.1.2 для ПК №2

.168.1.3 для ПК №3

.168.1.4 для ПК №4

.168.1.5 для ПК №5

.168.1.6 для ПК №6

.168.1.7 для ПК №7

.168.1.8 для ПК №8

.168.1.9 для ПК №9

.168.1.10 для ПК №10

.168.1.11 для ПК №11

.168.1.12 для ПК №12

.168.1.13 для ПК №13

.168.1.14 для ПК №14

Всем компьютерам в сети присваиваем маску подсети 255.255.255.0 (рисунок 23).

Рисунок 23 - Установка IP-адреса компьютера и маски подсети

2.7 Проверка соединения компьютеров в сети

Проверка состояния сети проводится с помощью программы Ping, которая посылает ICMP эхо-запрос с одного компьютера на другой и ожидает возврата ICMP эхо отклика. Работа с программой Ping, встроенной в оболочку ОС Windows 7, осуществляется в командной строке.

Операции проверки соединения компьютеров в сети

Открываем командную строку последовательностью действий: выбираем на панели задач меню “Пуск”, в поле “Найти программы и файлы" вводим команду “cmd” и нажимаем клавишу “Enter”;

В командной строке вводим Ping и IP-адрес компьютера, соединение с которым нужно проверить (рисунок 24). В зависимости от количества потерянных данных определяется состояние сети.

Рисунок 24 - Работа с программой PING

3. Организационно-экономическая часть

Для расчета общей стоимости, созданной компьютерной сети использованы прайс-листы различных фирм, специализирующихся на продаже компьютерного оборудования. На основании этого составлена таблица 16 “Прайс-листы компьютерных фирм ”, в которой записаны все наименования товаров и их цена. Основным критерием выбора являлась низкая стоимость.

Таблица 16 - Прайс-листы компьютерных фирм

Компоненты и оборудование	Компьютерные фирмы: “DNS”, “РЕТ”, “KEY”
	Стоимость в “DNS”	Стоимость в “РЕТ”	Стоимость в “KEY”
Материнская плата MB Asus H61M-K iH61 DDR3 S1155	1449 руб.	1500 руб.	1540 руб.
Процессор Intel Pentium Dual-Core G2020 2.9/3M	1990 руб.	2132 руб.	2090 руб.
Модуль памяти DDR3 4096Mb 1333MHz Kingston KVR1333D3N9/4G	1590 руб.	1790 руб.	1910 руб.
Жесткий диск 500 Гб WD Caviar Green WD 5000AZRX, SATA III	1770 руб.	1749 руб.	1910 руб.
Корпус mATX LINKWORLD 437-14, Mini-Tower	899 руб.	889 руб.	800 руб.
Блок питания FSP Group ATX-300PNR	749 руб.	849 руб.	790 руб.
Оптический привод DVD-RW PIONEER DVR-221BK	699 руб.	700 руб.	680 руб.
Куллер Glacialtech Igloo i620 PWM	249 руб.	270 руб.	150 руб.
Видеокарта 1024M Asus GeForce 210 DDR3	1250 руб.	1299 руб.	990 руб.
Монитор 18.5" Samsung S19C300N Black 5мс	3249 руб.	3299 руб.	3390 руб.
Мышь Gembird MUSOPTI8-801U	150 руб.	199 руб.	149 руб.
Клавиатура CBR KB-107 Black_USB	349 руб.	399 руб.	369 руб.
Коммутатор D-Link DGS-1016A/A1A	2890 руб.	3149 руб.	2990 руб.
Кабель “Витая пара” Gembird Cat 5e UTP	6 руб.10 коп. за метр	7 руб.10 коп. за метр	7 руб. за метр
Обжимное устройство TL-268/HT-568	690 руб.	710 руб.	599 руб.
Разъем RJ-45	5 руб.	7 руб.	10 руб.

Из прайс-листов фирм было куплено следующее оборудование:

Материнская плата MB Asus H61M-K iH61 DDR3 S1155 в количестве 14 шт. суммой 20286 рублей из фирмы “DNS”

Процессор Intel Pentium Dual-Core G2020 2.9/3M в количестве 14 шт. суммой 27860 рублей из фирмы “DNS”

Модуль памяти DDR3 4096Mb 1333MHz Kingston KVR1333D3N9/4G в количестве 14 шт. суммой 22260 рублей из фирмы “DNS”

Жесткий диск 500 Гб WD Caviar Green WD 5000AZRX, SATA III в количестве 14 шт. суммой 24486 рублей из фирмы “РЕТ”

Корпус mATX LINKWORLD 437-14, Mini-Tower в количестве 14 шт. суммой 11200 рублей из фирмы “KEY”

Блок питания FSP Group ATX-300PNR 300W в количестве 14 шт. суммой 10486 рублей из фирмы “DNS”

Оптический привод DVD-RW PIONEER DVR-221BK в количестве 14 шт. суммой 9520 рублей из фирмы “KEY”

Куллер Glacialtech Igloo i620 PWM в количестве 14 шт. суммой 2100 рублей из фирмы “KEY”

Видеокарта 1024M Asus GeForce 210 DDR3 в количестве 14 шт. суммой 13860 рублей из фирмы “KEY”

Монитор 18.5" Samsung S19C300N Black 5мс в количестве 14 шт. суммой 45486 рублей из фирмы “DNS”

Мышь Gembird MUSOPTI8-801U в количестве 14 шт. суммой 2086 рублей из фирмы “KEY”

Клавиатура CBR KB-107 Black_USB в количестве 14 шт. суммой 4886 рублей из фирмы “DNS”

Коммутатор D-Link DGS-1016A/A1A в количестве 1 шт. суммой 2890 рублей из фирмы “DNS”

Кабель “Витая пара” Gembird Cat 5e UTP - 201 метров суммой 1281 рублей из фирмы “DNS”

Обжимное устройство TL-268/HT-568 в количестве 1 шт. суммой 599 рублей из из фирмы “KEY”

Разъем RJ-45 в количестве 28 шт. суммой 140 рублей из фирмы “DNS”

В итоге цена за всё необходимое оборудование и компоненты составила 199426 рублей. Считаю данную цену приемлемой для создания компьютерного класса и локальной компьютерной сети, состоящей из 14 компьютеров на основе кабеля “витая пара” использующей топологию “звезда" и технологию передачи данных “Ethernet”.

4. Охрана труда и техника безопасности

4.1 Электробезопасность при эксплуатации технических средств

Требования безопасности перед началом работы:

Перед началом работы следует убедиться в исправности электропроводки, выключателей, штепсельных розеток, при помощи которых оборудование включается в сеть, наличии заземления компьютера, его работоспособности,

Требования безопасности во время работы

Для снижения или предотвращения влияния опасных и вредных факторов необходимо соблюдать Санитарные правила и нормы, гигиенические требования к видео дисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы (Утверждено Постановлением Госкомсанэпиднадзора России от 14 июля 1996 г. N 14 СанПиН 2.2.2.542-96), и Приложение 1,2.

Во избежание повреждения изоляции проводов и возникновения коротких замыканий не разрешается: вешать что-либо на провода, закрашивать и белить шнуры и провода, закладывать провода и шнуры за газовые и водопроводные трубы, за батареи отопительной системы, выдергивать штепсельную вилку из розетки за шнур, усилие должно быть приложено к корпусу вилки.

Для исключения поражения электрическим током запрещается: включать и выключать компьютер без необходимости, прикасаться к экрану и к тыльной стороне блоков компьютера, работать на СВТ и периферийном оборудовании мокрыми руками, работать на средствах вычислительной техники и периферийном оборудовании, имеющих нарушения целостности корпуса, нарушения изоляции проводов, неисправную индикацию включения питания, с признаками электрического напряжения на корпусе, класть на средства вычислительной техники и периферийном оборудовании посторонние предметы.

Запрещается под напряжением очищать от пыли и загрязнения электрооборудование.

Запрещается проверять работоспособность электрооборудования в неприспособленных для эксплуатации помещениях с токопроводящими полами, сырых, не позволяющих заземлить доступные металлические части.

Недопустимо под напряжением проводить ремонт средств вычислительной техники и периферийного оборудования. Ремонт электроаппаратуры производится только специалистами-техниками с соблюдением необходимых технических требований.

Во избежание поражения электрическим током, при пользовании электроприборами нельзя касаться одновременно каких-либо трубопроводов, батарей отопления, металлических конструкций, соединенных с землей.

При пользовании электроэнергией в сырых помещениях соблюдать особую осторожность.

Требования безопасности в аварийных ситуациях

При обнаружении неисправности немедленно обесточить электрооборудование, оповестить администрацию. Продолжение работы возможно только после устранения неисправности.

При обнаружении оборвавшегося провода необходимо немедленно сообщить об этом администрации, принять меры по исключению контакта с ним людей. Прикосновение к проводу опасно для жизни.

Во всех случаях поражения человека электрическим током немедленно вызывают врача. До прибытия врача нужно, не теряя времени, приступить к оказанию первой помощи пострадавшему.

Необходимо немедленно начать производить искусственное дыхание, наиболее эффективным из которых является метод "рот в рот" или "рот в нос", а также наружный массаж сердца.

Искусственное дыхание, а также наружный массаж сердца электрическим током производится вплоть до прибытия врача.

4.2 Требования к помещению

Помещения, в которых размещаются компьютерные учебные классы, должны оборудоваться в соответствии с Санитарными правилами и нормами. "Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03" (утв. Постановлением Министерства здравоохранения Российской Федерации, Главного Государственного Санитарного врача Российской Федерации от 03.06.2003 N 118)

Помещения должны иметь естественное и искусственное освещение. Расположение рабочих мест с компьютерами не допускается в цокольных и подвальных помещениях.

Окна в помещениях, где эксплуатируется вычислительная техника, преимущественно должны быть ориентированы на север и северо-восток.

Оконные проемы должны быть оборудованы регулируемыми устройствами типа: жалюзи, занавесей, внешних козырьков и т.п.

Площадь на одно рабочее место пользователей ПЭВМ с ВДТ на базе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) в учебном классе должна быть не менее 6,0 кв. м, а при продолжительности работы менее 4-х часов в день допускается минимальная площадь 4,5кв. м.

Площадь на одно рабочее место пользователей ПЭВМ в помещениях образовательных учреждений и с ВДТ на базе плоских дискретных экранов (жидкокристаллические, плазменные) должна составлять не менее 4,5м².

Помещения с ПК должны оборудоваться системами отопления, кондиционирования воздуха или эффективной приточно-вытяжной вентиляций.

В помещениях, оборудованных ПЭВМ, проводится ежедневная влажная уборка и систематическое проветривание после каждого часа работы на ПЭВМ.

Поверхность пола в помещениях эксплуатации ПК должна быть ровной, без выбоин, нескользкой, удобной для очистки и влажной уборки, обладать антистатическими свойствами.

Шумящее оборудование (печатающее устройство, сервера и т.п.), уровни шума которого превышают нормативное, должно размещаться вне помещений с ПЭВМ.

Рабочий стул (кресло) должен быть подъемно-поворотным, регулируемым по высоте и углам наклона сиденья и спинки.

4.3 Мероприятия по противопожарной технике

На рабочем месте запрещается иметь огнеопасные вещества.

В помещениях запрещается:

а) зажигать огонь;

б) включать электрооборудование, если в помещении пахнет газом;

в) курить;

г) сушить что-либо на отопительных приборах;

д) закрывать вентиляционные отверстия в электроаппаратуре.

Источниками воспламенения являются:

а) искра при разряде статического электричества;

б) искры от электрооборудования;

в) искры от удара и трения;

г) открытое пламя.

При возникновении пожароопасной ситуации или пожара персонал должен немедленно принять необходимые меры для его ликвидации, одновременно оповестить о пожаре администрацию.

Помещения с электрооборудованием должны быть оснащены огнетушителями типа ОУ-2 или ОУБ-3.

Требования безопасности по окончании работы

После окончания работы необходимо обесточить все средства вычислительной техники и периферийное оборудование. В случае непрерывного производственного процесса необходимо оставить включенными только необходимое оборудование.

Заключение

Рождение компьютерных сетей было вызвано практической потребностью - иметь возможность для совместного использования и быстрой передачи данных на расстоянии. Объединение компьютеров в сети позволило значительно повысить производительность труда. На сегодняшний день компьютерные сети используются не только для работы, но и для развлечения, общения. Поэтому с каждым днем количество компьютерных сетей на планете увеличивается. Компьютерные сети проникли не только в персональные компьютеры, но и в телефоны, смартфоны, планшеты, что позволяет людям моментально быстро в любом месте подключаться к глобальной сети Internet.

В данном дипломном проекте разработана и спроектирована локальная сеть компьютерного класса. Проектируемая компьютерная сеть может использоваться в учебных заведениях, небольших организациях, офисах и отделах больших организаций, где требуется отдельная компьютерная сеть.

Данный дипломный проект могут использовать учащиеся средне-специальных учебных заведений и опытные пользователи персональных компьютеров в качестве алгоритма проектирования малых компьютерных сетей.

Список используемых источников

1.      Кузин А.В., Демин В.М. "Компьютерные сети" Учебное пособие - М.: ФОРУМ ИНФРА 2005.

2.      Хабракен Д. "Компьютерные сети" пер. с англ. - М.: ДМК ПРЕСС 2004.

.        Ватаманюк А.И. "Домашняя и офисная сеть" - СПб: Питер 2005.

.        Колисниченко Д.Н. "Сделай сам компьютерную сеть" СПб: Наука и техника 2004.

.        Розенталь М. "Как собрать свою сеть" 3-е изд. СПб: БХВ-Петербург 2003.

.        Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. Учебник. - Санкт-Петербург, Питер, 2001.

.        Щербо В.К. "Стандарты вычислительных сетей" - М.: Кудиц - Образ, 2000.

.        Михаил Гук "Аппаратные средства локальных сетей" Энциклопедия Питер, 2000.

.        Новиков Ю.В., Кондратенко С.В. "Локальные сети. Архитектура, алгоритмы, проектирование" - СПб: Питер 2005.

.        Таненбаум Э.С. "Компьютерные сети" - СПб: Питер 2014.

.        "Методические указания к выполнению дипломного проектирования"

.        по специальности 230106 "Техническое обслуживание средств вычислительной техники и компьютерных сетей" / С.Г. Романович, Воронеж 2014.

13.    Обучение в интернет // Локальные вычислительные сети URL: #"785992.files/image012.gif">

Приложение Б

Коммутатор D-Link DGS-1016A/A1A.

Обжимное устройство TL-268/HT-568.

Приложение Г

 

Разъем RJ-45.

Приложение Д

 

Стандарт EIA/TIA-568B.

/TIA-568B