Материал: Теоретические основы проектирования локальной вычислительной сети

Введение

Современный прогресс человечества связан, в первую очередь, с глобальной информатизацией всего мирового сообщества. "Информационный век" характеризуется качественным скачком в передачи информации, обеспечивающий удаленное взаимодействие компьютеров и совместного использования ресурсов пользователями. Информационные технологии составляют основу современного образования и позволяют создать единое информационное пространство между различными учреждениями. Интернет, телефония и локальная сеть - это три основных элемента среды, которая составляет информационное пространство.

Интернет является всеобъемлющим источником информации, а в образовательной сфере он уже стал незаменимым помощником. Благодаря подключению к сети интернет появились такие возможности, как: дистанционное обучение, проведение on-line конференций и семинаров, участие в on-line олимпиадах и тестированиях, а также свободный доступ к современной учебной литературе, зарубежным научным статьям и т.д.

Локальная сеть решает проблему взаимодействия сотрудников. В образовательных учреждениях это: взаимодействие между администрацией и учителями благодаря электронным журналам и средствам мгновенной передачи сообщений; электронный документооборот; выделенный файловый сервер для хранения общедоступной информации.

В настоящее время ГОУ СПО ПЭМСТ является современным учебным заведением, отвечающим всем стандартам и нормам в образовании. Поэтому, с целью повышения эффективности обучения студентов и взаимодействия учебного, административного и технического персонала учреждения, необходимо разработать и внедрить в эксплуатацию локальную вычислительную сеть с доступом к интернету и выделенным файловым сервером на основе имеющейся ЛС.

Характеристика объекта информатизации

Объект информатизации - государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования "Прокопьевский электромашиностроительный техникум".

Филиал Свердловского электромеханического техникума открылся в 1943 году, на базе эвакуированного в 1941 году из Харькова электромеханического завода п/я 651. Инициатором и организатором создания техникума был Натан Исаевич Эйшискин, работавший на заводе главным энергетиком, из-за нехватки квалифицированных специалистов. С 1962 года техникум стал называться Прокопьевским электромашиностроительным. В 1966 году было открыто дневное отделение, техникум с заводской территории переехал в собственное здание. В 2005 году техникум передали в подчинение областного Департамента образования и науки [1].

В настоящее время в техникуме используется очная и заочная форма обучения, а также экстернат. Преподавательский состав - 45 человек. Численный состав очного отделения - более 500 человек. Ежегодно выпускается более 100 специалистов [2].

Основными направлениями подготовки являются специальности:

• · "Технология машиностроения";
• · "Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)";
• · "Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)";
• · "Эксплуатация транспортного электрооборудования и автоматики (по видам транспорта)".

Так же техникум предоставляет дополнительные образовательные услуги:

• - профессиональная подготовка:
  • · "Токарь";
  • · "Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования";
  • · "Водитель трамвая".
• - дополнительное образование:
• · "Основы бухгалтерского учета";
• · "Курсы пользователей ПК";
• · "Подготовительные курсы для поступающих в ССУЗы";
• · "Основы торговли электротоварами";
• · "Современные требования к контролеру отдела технического контроля в машиностроении".

В техникуме 35 учебных аудиторий, включая 2 компьютерных класса, а также приёмная, кабинет директора, кабинет зам. директора по ОВР, кабинет зам. директора по АХЧ, 2 складских помещения, учебная лаборатория, спортивный зал, библиотека и хранилище книг, медпункт и центр оперативной печати. Техникум состоит из одного корпуса в 2 этажа, условно разделённого на "правое крыло" и "левое крыло".

Рисунок 1 - План первого этажа здания техникума

Рисунок 2 - План второго этажа здания техникума

Характеристика проблемы

Проанализировав деятельность ГОУ СПО ПЭМСТ и его структуру управления, приходим к выводу о необходимости построения и ввода в эксплуатацию локальной вычислительной сети с выделенным файловым сервером и доступом в сеть Internet как для преподавателей и административного персонала, так и для студентов.

Для начала определим, что такое локальная сеть. Локамльная вычислимтельная сеть (ЛВС, локальная сеть; англ. Local Area Network, LAN) - компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, институт) [3].

Локальная сеть представляет собой коммуникационную систему, позволяющую совместно использовать ресурсы компьютеров, подключенных к сети, таких как принтеры, плоттеры, сканеры, диски, приводы CD-ROM и другие периферийные устройства. Локальная сеть обычно ограничена территориально одним или несколькими близко расположенными зданиями.

Благодаря относительно небольшим длинам линий связи (как правило, не более 300 метров), по ЛС можно передавать информацию в цифровом виде с высокой скоростью передачи. На больших расстояниях такой способ передачи неприемлем из-за неизбежного затухания высокочастотных сигналов, в этих случаях приходятся прибегать к дополнительным техническим (цифро-аналоговым преобразованиям) и программным (протоколам коррекции ошибок и др.) решениям [4].

Характерная особенность ЛС - наличие связывающего всех абонентов высокоскоростного канала связи для передачи информации в цифровом виде. Существуют проводные и беспроводные (радио) каналы. Каждый из них характеризуется определенными значениями существенных с точки зрения организации ЛС параметров [5]:

• * скорости передачи данных;
• * пропускной способности;
• * максимальной длины линии;
• * помехозащищенности;
• * механической прочности;
• * удобства и простоты монтажа;
• * стоимости и т.д.

Ethernet - это самая распространённая на сегодняшний день технология локальных сетей [6], поэтому организация сети Ethernet небольших зданий является актуальной задачей. В широком смысле Ethernet - это целое семейство технологий, включающее различные фирменные и стандартные варианты, из которых наиболее известны фирменный вариант Ethernet DIX, 10-мегабитные варианты стандарта IEEE 802.3, а также технология Fast Ethernet и высокоскоростная Gigabit Ethernet. Сама технология Ethernet достаточно несложная, аппаратные средства для реализации сети широко распространены и доступны, разработка и обслуживание такой сети требуют незначительных материальных средств. Интернет, грубо говоря, тоже является большою Локальной сетью, использующей протокол TCP/IP.

Интернемт (англ. Internet) - всемирная система объединённых компьютерных сетей для хранения и передачи информации. Построена на базе стека протоколов TCP/IP. На основе Интернета работает Всемирная паутина (World Wide Web, WWW) и множество других систем передачи данных [7].

Выделенный (dedicated) сервер - компьютер в сети, работающий исключительно как сервер сети и не способный выполнять другие (не сетевые) задачи. Сеть на основе сервера - сеть, в которой имеется четкое разделение абонентов на клиентов и серверов, и в которой есть хотя бы один выделенный сервер [6].

Существующая локальная сеть в учебном заведении разделена на две сети, не связанных между собой физически. Одна сеть соединяет между собой лишь административные отделы, такие как приёмная директора, директорская, отдел кадров, учебная часть, бухгалтерия и методический кабинет. Вторая сеть соединяет между собой компьютеры в кабинете информатики и не имеет доступ в Интернет. Данный аспект усложняет документооборот между административным и учебным персоналом, а также обмен цифровой информацией между преподавателями и студентами. Отсутствие файлового сервера также усложняет документооборот по учебному заведению. Отсутствует возможность проводить вебинары в учебных классах, on-line тестирования и использовать web-технологии в процессе обучения. локальная сеть оборудование программное

И так, для более быстрого документооборота по учебному заведению и усовершенствования учебного процесса было принято решение разработать и внедрить в эксплуатацию локальную сеть ГОУ СПО "Прокопьевский электромашиностроительный техникум" на основе уже имеющейся сети. Для этого необходимо провести обзор и анализ уже построенных и функционирующих сетей предприятий и учреждений, а также произвести анализ существующей сети и её компонентов.