Беспроводная территориально-распределенная компьютерная сеть строительной компании ООО "Спецтехмонтаж"

Разработка локальной вычислительной сети на базе беспроводной технологии для строительной организации с удаленным цехом, складом и административным зданием. Моделирование информационных потоков на предприятии. Расчет технико-экономических показателей.

Содержание

Введение

1.Предпроектное обследование

1.1Обзор предприятия и его деятельности

1.2Планы зданий и сооружений

1.3Территориальное размещение подразделений предприятия

1.4Организационная структура предприятия

1.5Структура проводной локальной вычислительной сети установленной в главном офисе

1.6Выбор типа сетевой технологии на основе проведенного обследования и требований, предъявляемых заказчиком

1.7Описание беспроводных сетевых технологий

1.7.1Сектор локальных домашних и офисных сетей

1.7.2Сектор региональных городских сетей

1.8Выводы

2.Моделирование информационных потоков на предприятии

2.1Обзор сравнение и выбор CASE – средств

2.1.1Rational Rose

2.1.2BPWin

2.1.3ARIS Toolset

2.2Анализ нагрузки на проектируемую вычислительную сеть

3.Проектирование беспроводной локальной вычислительной сети

3.1Проектирование сети внутри здания главного офиса

3.1.1Постановка задачи

3.1.2Выбор топологии беспроводной сети

3.1.3Выбор активного сетевого оборудования

3.1.4Размещение сетевого оборудования

3.1.5Выбор и оценка количества пассивного оборудования

3.1.6Монтаж и настройка сетевого оборудования

3.1.7Итог проектирования беспроводной сети внутри здания главного офиса

3.2Проектирование беспроводной сети между главным офисом и территорией удаленного производственного цеха

3.2.1Постановка задачи

3.2.2Выбор топологии беспроводной сети

3.2.3Выбор активного сетевого оборудования

3.2.4Размещение сетевого оборудования

3.2.5Итог проектирования беспроводной сети между главным офисом и территорией удаленного производственного цеха

3.3Проектирование беспроводной сети между главным офисом и зданием склада временного хранения

3.3.1Постановка задачи

3.3.2Выбор топологии беспроводной сети

3.3.3Выбор активного сетевого оборудования

3.3.4Размещение сетевого оборудования

3.3.5Выбор и оценка количества пассивного оборудования

3.3.6Монтаж и настройка сетевого оборудования

3.3.7Итог проектирования беспроводной сети между главным офисом и зданием склада временного хранения

3.4Архитектура управления локально вычислительной сетью

3.5Общее тестирование локально вычислительной сети предприятия

4.Социальная значимость проекта

5.Технико-экономическое обоснование проекта

6.Безопасность и экологичность

6.1Характеристика возможных опасных и вредных производственных факторов.

6.2Технические средства защиты, обеспечивающие безопасность работ; оценка их эффективности.

Заключение

Список используемой литературы


Введение

Сегодня, в условиях современной рыночной экономики информация и грамотно организованное информационное сообщение предприятия является стратегически важным ресурсом. Успех деятельности любой коммерческой организации напрямую зависит от своевременного обмена важной информацией между ее подразделениями. В свою очередь накладные расходы на передачу информации должны быть минимальными.

В данной работе будет рассматриваться предприятие ООО «Спецтехмонтаж» находящееся в городе Ставрополе, как объект модернизации информационного сообщения. Ввиду специфики функционирования данного предприятия, активное взаимодействие его отделов необходимо. Проблема, с которой столкнулись сотрудники предприятия – это отсутствие возможности организации оперативного обмена данными как внутри офисных зданий, так и за их пределами. В настоящее время данные от отдела к отделу передаются с использованием съемных носителей информации (дискеты, диски CD-R, DVD, флешь накопитель и т.п.), что весьма неудобно, так как предприятие имеет территориально разрозненную структуру, а максимальное расстояние между подразделениями достигает 15 км. Все это осложняется растущими в городе пробками, так как Ставрополь является краевым центром. В качестве мер модернизации информационного сообщения рассматривается создание локальной вычислительной сети масштаба предприятия.

В данное время наиболее массовыми средствами телекоммуникаций позволяющих решить вышеуказанные проблемы являются технологии семейства Ethernet и xDSL. При использовании технологии xDSL, скорость передачи информации во многом зависит от протяженности и зашумленности телефонной линии и находится в диапазоне от 64 кбит/c до 24 Мбит/с. На скорости 64 кбит/с пользоваться мультимедийными ресурсами практически невозможно — IP-телефонии, видео-конференциям, потоковому видео и другим аналогичным сервисам для нормальной работы требуются более высокие скорости, начиная от 1 – 2 Мбит/с.

ЛВС, построенная на технологии Ethernet, имеет большое преимущество над xDSL соединением по скорости, но у нее существуют жесткие ограничения по протяженности кабельной магистрали, которая не должна превышать 100 метров, поэтому она не подходит для организации каналов связи с удаленными офисами. Существуют технологии, способные увеличить скорость подключения и дальность, это так называемые волоконно-оптические соединения, но пока они дорогие, и не каждая организация может себе позволить построить такой канал связи. Один из возможных вариантов бюджетного решения – беспроводная технология. Благодаря которой, появляется возможность значительно сократить финансовые затраты на построение ЛВС. Хотя такие технологии уже несколько лет практикуются в России, пока еще не выработаны жесткие стандарты, позволяющие обеспечить грамотную организацию каналов связи, как с удаленными офисами так и внутри помещения.

Целью данной дипломной работы является разработка ЛВС на базе беспроводной технологии для строительной организации с удаленным цехом, СВХ (склад временного хранения) и административным зданием.

Для обеспечения стабильного функционирования ЛВС, сеть должна обладать надёжностью передачи данных, правильной топологией, грамотным выбором мест расположения оборудования и конечно безопасностью. При этом важно обеспечить низкий бюджет проекта. В ходе выполнения работы были проработаны все аспекты для создания качественной, современной и надежной беспроводной локальной вычислительной сети коммерческого предприятия, занимающегося строительством и мелко серийным производством деревянных изделий на территории Ставропольского края Российской Федерации.


1. Предпроектное обследование

При проектировании любой вычислительной сети этап предварительного анализа объекта, является одной из важнейших задач, так как именно на этом этапе собирается информация, которая дает возможность получить общее представление о предприятии, его организационной структуре, выполняемым функциям, а так же определиться с технологиями которые будут использоваться при построении сети.

1.1 Обзор предприятия и его деятельности

Предприятие ООО «Спецтехмонтаж» специализируется на строительстве и производстве деревянных изделий. Место нахождения этого предприятия – город Ставрополь. Располагается предприятие в недавно построенном двух этажном здании на 2-й Железнодорожной петле, имеет накопительную площадку для контейнеровозов и тягачей площадью 2000 м2 ,склады временного хранения (СВХ) и удаленный производственный цех находящиеся в пригородной части города.

В виду специфики функционирования данного предприятия, является необходимым постоянное информационное взаимодействие удаленного цеха и складов временного хранения с головным офисом, в котором, в свою очередь, располагаются 12 различных отделов, взаимодействие которых так же необходимо.

Исходя из полученных сведений, о деятельности предприятия можно сделать вывод о том, что для здания главного офиса, складов временного хранения и терминальных площадок требуется создание единого информационного пространства. Поэтому, необходимо провести рассмотрение планов зданий и сооружений, а так же особенности их территориального расположения.


1.2 Планы зданий и сооружений

План первого и второго этажа головного офиса предприятия изображены на приложение 1,2 соответственно. Детально анализируя их с нанесенными обозначениями телекоммуникационного оборудования можно сделать следующие выводы:

· Толщина несущих стен не менее 500 мм

· Толщина меж этажных перекрытий не менее 250 мм

· Толщина внутренних стен здания не менее 250 мм

· В здании уже имеется локальная вычислительная сеть, организованная с возможностью использовать технологии Ethernetна скоростях 100Мб/с и 1000Мб/с.

· Все стационарные компьютерные устройства и сетевые принтеры имеют подключение к существующей ЛВС

· Максимальная длина здания равна 5200 мм

· Максимальная ширина здания равна 1800 мм

Отделы предприятия разделены по этажам следующим образом, первый этаж размещает в себе:

· Администрация

· Коммерческий отдел

· Бухгалтерия

· Отдел администрирования, обработки информации и связи

· Отдел телекоммуникаций и связи

· Автотранспортный отдел

· Общее количество рабочих мест равно 25 шт.

Второй этаж разместил в себе следующие отделы:

· Отдел логистики и экспедирования

· Юридический отдел

· Отдел обработки информации

· Отдел погрузочно-разгрузочных работ на терминале

· Хозяйственный отдел

· Отдел режима безопасности

· Общее количество рабочих мест 18 шт.

Рассмотрим план склада временного хранения представленный на рисунке 1.

Рис. 1. План здания СВХ

При рассмотрении плана склада временного хранения можно выявить лишь одну важную деталь с точки зрения построения вычислительной сети: на складе уже имеется одно автоматизированное рабочее место, которое выполняет определенные функции и обозначено пиктограммой (рисунок 1).

Рассмотрим план удаленного производственного цеха, представленный на рисунке 2.


Рис. 2. Схематичный план контейнерного терминала

Из плана видно, что территория удаленного цеха имеет протяженность в 320 метров и ширину около 90, на которой располагаются:

· Место для временного размещения контейнеров;

· Место перегрузки груза;

· Стоянка грузового автотранспорта;

· Стоянка легковых автомобилей;

· Два вагончика отделанных под офис, для размещения контрольно управленческого персонала состоящего из 4 человек (рисунок 1.4 цифра 1).

· Цифрой 2 обозначено подсобное помещение, в котором располагаются дизель генератор и прочее электрооборудование.

1.3 Территориальное размещение подразделений предприятия

Главной особенностью территориального размещения зданий предприятий можно считать большое расстояние между ними. Удаленный цех находится на расстоянии 15 километров от главного офиса, а склады временного – 1,5 километра. Так же важной особенностью является тот факт, что город Ставрополь находится в гористой местности, главный офис находится на возвышенности, а склад временного хранения и контейнерный терминал в низине, что оказывает существенное влияния на выбор сетевой технологии, которая будет использоваться для организации каналов связи.


1.4 Организационная структура предприятия

Предприятие ООО «Спецтехмонтаж» в общей сложности состоит из 12 отделов и имеет штат в 147 сотрудников. Обобщенно организационную структуру предприятия можно представить следующим образом: на предприятии существует директор, у которого есть заместители. Каждый отдел имеет начальника, у которого в свою очередь есть заместитель. Последнее звено в этой структуре занимают менеджеры отделов и рядовые сотрудники (рисунок 3).

Рис. 3. Организационная структура предприятия

Основные потоки информации циркулируют между сотрудниками отделов, начальники же получают лишь сводные таблицы и отчеты. Для того чтобы понять как на функциональном уровне взаимодействуют отделы между собой построим функциональную модель предприятия с помощью CASE-средства BPWin, почему было выбрано именно это средство будет подробно пояснено в разделе 2 данной дипломной работы. Итак, как известно из теоретических основ моделирования систем, первое, что рекомендуется сделать, это представить моделируемый объект в виде черного ящика. Данный шаг проиллюстрирован на рисунке 4.


Рис. 4. Контекстная диаграмма организационной структуры предприятия

Затем необходимо его декомпозировать, то есть перейти к более глубокому уровню рассмотрения, как показано на рисунке 5.

Рис. 5. Диаграмма функционального взаимодействия отделов

На рисунке 4 показана деятельность предприятия в общем виде. Входными данными для предприятия является информация из внешней среды - это заказы, данные по объектам, расписание железно дорожных и автотранспортных перевозок, сводки Гидрометцентра, предложения поставщиков и т.д.; выходные данные – информация во внешнюю среду: данные об отгруженном товаре покупателю, заключенные договора, время и дата прибытия груза и т.п. Из декомпозиции, приведенной на рисунке 5 видно, что каждый отдел выполняет свои функции.

Вывод: Очевидно, что наиболее загруженными отделами на предприятии являются: коммерческий отдел, отдел логистики и экспедирования, автотранспортный отдел и отдел погрузо-разгрузочных работ на терминале, для которых будет производиться моделирование потоков данных.

1.5 Структура проводной локальной вычислительной сети установленной в главном офисе

В ходе предпроектного обследования было выявлено, что центром размещения коммуникационного оборудования является серверная комната, расположенная на 1 этаже главного офиса (см. приложение 1). Все телекоммуникации выходят в центральной жиле из серверной, находящейся в отделе обработки информации и связи, затем в коридорах здания проходят в кабель каналах под фальшь потолком, в кабинет спускаются с потолка по стене, разделяясь на телефон и локальную сеть. К оконечным сетевым устройствам проходят в отдельном канале с 1 розеткой RJ-45.

При обследовании серверной комнаты было выявлено наличие следующего оборудования:

· 2 сервера хранения и обработки данныхClusterHP 380DL / 4CPU, 8GbDimm, 2x72.8 Gb

· 1 сервер управления сетью HPnetserverLP 2000 /2CPU, 4GbDimm,4x36Gb/2 Eth.port

· Три 24 портовых коммутатора CiscoCatalist 2950 (имеется 20 Свободных портов)

· 2 маршрутизатора Cisco 1841

· Интернет шлюз Cisco DSLmodem-1CFE

От администратора сети была получена информация об используемой в ней адресации, а так же о её логической и физической структуре.

Для удобства восприятия полученная информация была сведена в таблицу 1.1.


Таб. 1.1 Информация о существующей проводной ЛВС

Тип информации Полученные значения
ОС используемая для управления серверами MicrosoftWindowsServer 2003 SP3
Архитектура управления сетью Централизованная
Диапазон используемых Ip адресов 192.168.133.1-192.168.133.255

Выводы: На основе проведенного анализа можно сделать вывод о том, что для подключения дополнительного сетевого оборудования можно использовать свободные порты (от 6 до 24) коммутатора №3 находящегося в 19-дьюмовой телекоммуникационной стойке №1, в серверной комнате (см. приложение 1).

1.6 Выбор типа сетевой технологии на основе проведенного обследования и требований, предъявляемых заказчиком

Так как «Заказчик – всегда прав», при построении сети, в первую очередь, должны учитываться его пожелания. В нашем случае они заключались в следующем:

· ЛВС должна обеспечивать эффективный и своевременный обмен информацией между территориально разрозненными частями предприятия

· Сеть внутри главного офиса должна сохранить имеющуюся производительность и приобрести возможность быстрой реконфигурации и расширения

· Обеспечить безопасность и целостность данных передающихся по беспроводной сети

· Стоимость сети должна находиться в разумных пределах

· Беспроводная сеть должна покрывать все этажи здания

· Осуществить поддержку роуминга между точками доступа (пользователи могут продолжать работать с ресурсами сети даже во время перемещения).

Исходя из факторов, выявленных в ходе предпроектного обследования, а именно большого расстояния между подразделениями предприятия и пожеланий заказчика принято решение об использовании беспроводных сетевых технологий при построении ЛВС ООО «Спецтехмонтаж».

1.7 Описание беспроводных сетевых технологий

Беспроводные сети – это довольно быстро развивающееся направление вычислительных сетей. Можно выделить следующие сферы применения данного вида сетей:

· Складские помещения и фабрики

· Больницы

· Выставочные комплексы и конференц-залы

· Доступ к глобальной сети Интернет в гостиницах, кафе, библиотеках, студенческих городках и т.д.

· «Гостевой» доступ к корпоративной сети для клиентов и партнеров

· Учебные классы

Беспроводные технологии классифицируются по «дальнобойности» на следующие сектора:

1. Сектор локальных интерфейсов (короткодействующие технологии беспроводной передачи данных (Bluetooth),

2. Сектор локальных домашних и офисных сетей (среднедействующие технологии беспроводной передачи данных (Wi-Fi),

3. Сектор региональных городских сетей (среднедействующие технологии беспроводной передачи данных (WiMAX, Mobile Broadband Wi-Fi Access),

4. Сектор глобальных сетей (дальнедействующие технологии беспроводной передачи данных на базе радиорелейных, сотовых и спутниковых технологий).

В данной работе можно сузить круг рассматриваемых секторов до сектора «локальных домашних и офисных сетей» и сектора «региональных городских сетей» по следующим причинам:

· Сектор глобальных сетей рассматривать не целесообразно так как максимальное расстояние между объектами, требующими организации канала связи не превышает 15 километров с чем вполне может справиться сектор региональных городских сетей.

· Сектор локальных интерфейсов, а в частности технология Bluetoothпредназначена для устранения кабельных соединений между компьютерами, периферийными устройствами, имеет маленький радиус действия и не поддерживает сетевые протоколы TCP/IP.

Вывод: В данном проекте целесообразно рассматривать:

· Сектор локальных домашних и офисных сетей (среднедействующие технологии беспроводной передачи данных Wi-Fi);

· Сектор региональных городских сетей (среднедействующие технологии беспроводной передачи данных (WiMAX, Mobile Broadband Wi-Fi Access)).

Выбор данного решении был обоснован и согласован с заказчиком.

1.7.1 Сектор локальных домашних и офисных сетей

В период с 1990 по 1997 годы в результате работы одной из рабочих групп Institute Electrical Equipment Engineering (IEEE) была создана первая спецификация стандарта беспроводных локальных соединений 802.11. IEEE 802.11 стал группой стандартов, определившей основные протоколы, необходимые для организации беспроводных локальных сетей (Wi-Fi Local Area Network – WLAN). На сегодняшний день основными стандартами являются 802.11a, 802.11b и 802.11g.

В 1999 году был принят стандарт IEEE 802.11а. Он ориентирован на работу в диапазоне 5 ГГц и способен обеспечить скорость передачи данных до 54 Мбит/с. Диапазон состоит из двух частотных полос общей шириной 300 МГц. Первая полоса 5,15-5,35 ГГц, вторая — 5,725-5,825 ГГц. При этом первая полоса разделена на две полосы по 100 МГц. Таким образом, для передачи используется три не перекрывающихся частотных канала по 100 МГц, каждый из которых имеет ограничения по мощности сигнала - 50 мВт в «нижнем» диапазоне, 250 мВт в «среднем» и до 1 Вт в «верхнем». Стандарт 802.11а использует метод кодированного ортогонального частотного мультиплексирования (COFDM, Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Разделение передачи информации по нескольким "несущим" частотам приводит к возможности снижения скорости передачи на каждой из них, что в свою очередь обеспечивает большую помехозащищенность связи при достижении общей высокой пропускной способности.

IEEE 802.11b. Данный стандарт известен по наименованию - Wi-Fi (Wi-Fi Fidelity) - присвоенному ему Ассоциацией WECA. Он также принят в 1999 году, и именно его появление привело к нынешнему широкому распространению WLAN для организации локальных сетей и доступа в Интернет и собственно названию Wi-Fi. Стандартом предусмотрено применение. технологии широкополосной модуляции с расширением спектра методом прямой последовательности (Direct Sequence Spread Spectrum - DSSS), как обеспечивающей более устойчивую работу сети в условиях многократного отражения радиосигналов со скоростью до 11 Мбит/с. При этом используется способ расширения спектра на основе кодирования с использованием комплементарных кодов (Complementary Code Keying, CCK), что позволяет кодировать 8 бит на один символ при скорости 11 Мбит/с.

IEEE 802.11g. Этот стандарт принят в середине 2003 года, как развитие стандарта 802.11b. В нем используется тот же частотный диапазон 2,4 ГГц, но вместе с технологией мультиплексирования (OFDM) и алгоритмом псевдослучайной скачкообразной перестройки рабочей частоты (Frequency Hopping Spread Spectrum - FHSS), что обеспечивает достижение скорости передачи данных до 54 Мбит/с. При этом оборудование стандарта 802.11g совместимо с оборудованием 802.11b, что обеспечивает одновременное подключение к сети устройств стандартов IEEE 802.11g и IEEE 802.11b. Мощность устройств составляет 10-100 мВт.

Сведем основные технические характеристики перечисленных выше стандартов беспроводных региональных сетей в комплексную таблицу 1.2 для проведения сравнительного анализа.

Таб. 1.2 Сравнительный анализ стандартов локальных беспроводных сетей

Тип стандарта/Характеристика IEEE 802.11а IEEE 802.11b IEEE 802.11g
Тип связи Расширение спектра (скачкообразная перестройка частоты - FHSS) Расширение спектра (прямая последовательность DSSS) Расширение спектра (скачкообразная перестройка частоты - FHSS)
Диапазон частот Две полосы частот: 5,15-5,35 ГГц и 5,725-5,825 ГГц От 2,4 до 2,4835 ГГц От 2,4 до 2,4835 ГГц
Мощность передачи 50 мВт, 250 мВт, 1000 мВт 100 мВт, 500 мВт 10-100 мВт
Скорость передачи данных Три обязательные (6, 12 и 24 Мбит/с) и пять дополнительных (9, 18, 24, 48 и 54 Мбит/с) До 11 Мбит/сек До 54 Мбит/сек
Дальность До 300 метров на открытом пространстве До 100 метров 100 – 300 метров
Количество устройств в сети Теоретически до 255 устройств на одну точку доступа; несколько точек доступа в сети Теоретически до 255 устройств на одну точку доступа; несколько точек доступа в сети Теоретически до 255 устройств на одну точку доступа; несколько точек доступа в сети
Голосовые каналы Передача голоса по Интернет-протоколу Передача голоса по Интернет-протоколу Передача голоса по Интернет-протоколу
Защита данных Аутентификация: вызов-ответ между точкой доступа и клиентом по стандарту WEP (Wired Equivalent Privacy. 128-битное кодирование. Аутентификация: вызов-ответ между точкой доступа и клиентом по стандарту WEP (Wired Equivalent Privacy). 128-битное кодирование. Аутентификация: вызов-ответ между точкой доступа и клиентом по стандарту WEP (Wired Equivalent Privacy). 128-битное кодирование
Адресация 48-битный MAC адрес 48-битный MAC адрес 48-битный MAC адрес

Вывод: После проведенного сравнительного анализа можно сделать вывод о том, что:

· IEEE 802.11b - тупиковая ветвь, и она развиваться дальше не будет по причине небольшой скорости передачи, маленького радиуса действия, слабой безопасности.

· IEEE 802.11a – Запрещена к эксплуатации в России, по причине того, что используемая ею частотная полоса выделена для спецслужб.

· IEEE 802.11g вне конкуренции, наряду со всеми преимуществами стандарта 802.11b она реализует семи кратное увеличение скорости. При всем этом данный стандарт поддерживает такие протоколы защиты как: WPA, WPA2.0 и WEP с длиной ключа до 256 бит. Так же стоит отметить, что данная технология не требует сертификации и разрешений для использования.

1.7.2 Сектор региональных городских сетей

Основанная на стандарте беспроводной связи IEEE 802.16-2004 технология WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) на сегодняшний день развивается стремительными темпами и, вероятно, будет играть ключевую роль в создании региональных (городских) сетей (Metropolitan Area Networks - MAN) в ближайшем будущем. WiMAX стандартизирован институтом IEEE технология как широкополосная беспроводная связь, дополняющая линии DSL и кабельные технологии в качестве альтернативного решения проблемы "последней мили" на больших расстояниях. Стимулом для развития сетей WiMAX нового поколения также принятие индустриальным Форумом WiMAX в декабре 2005 года, финальных спецификаций стандарта IEEE 802.16e-2005 WiMAX Mobile System Profile, описывающих требования к мобильным WiMAX-устройствам.

Базовые характеристики стандарта 802.16 предусматривают дальность действия радиосвязи до 50 километров, покрытие с возможностью работы вне прямой зоны видимости и пиковую скорость обмена данными до 100 Мбит/с на сектор одной базовой станции.

Интерфейс мобильной беспроводной связи WiMAX основывается на использовании модуляции OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access), либо масштабируемой модуляции SOFDMA (стандарт 802.16e) для поддержки динамически изменяемой ширины канала – от 1.25 до 20 МГц. Фактически оборудование сетей WiMAX функционирует в нескольких частотных каналах шириной по 10 МГц в пределах лицензируемого диапазона 2 ГГц - 11 ГГц. Широкий разброс диапазонов выбран для учета специфики разных стран мира. Так, в Северной Америке для WiMAX используются участки в диапазонах 2,5 и 5 ГГц, в Центральной и Южной Америке - 2,5, 3,5 и 5 ГГц, на Ближнем Востоке, в Африке, Западной и Восточной Европе - 3,5 и 5 ГГц, в Азиатско-Тихоокеанском регионе - 2,3, 3,5 и 5 ГГц. В частности, к мобильной версии стандарта Mobile WiMAX передача данных идет с использованием каналов пропускной способностью 5, 7, 8.75 и 10 МГц на частотах 2.3, 2.5 и 3.5 ГГц.

Использование антенных технологий, гибкой схемы работы с каналами, а также метода расширенного кодирования и модуляции (Advanced Coding and Modulation - ACM) позволяет добиться скорости приема данных 63 Мбит/c, а передачи – 28 Мбит/c на сектор в канале шириной 10 МГц.

Фундаментальной особенностью архитектуры канального МАС-уровня технологии является понятие «качества услуг» (Quality of Service - QoS), что ориентировано на соединение или на сервис.

Вывод: В отличие от рассмотренных выше методик организации беспроводных сетей, зона охвата которых в лучшем случае составляет сотни метров относительно точки доступа, WiMAX позволяет значительно увеличить расстояние между передатчиками и повысить мобильность соединения.

1.8 Выводы

В ходе выполнения предпроектного обследования было собранно достаточное количество данных, для того чтобы перейти к следующим этапам построения вычислительной сети. Учитывая сделанные выводы в каждом из разделов, мы подошли к тому, что для решения поставленной задачи будет использоваться два стандарта беспроводных сетей:

· IEEE 802.11g (Wi-Fi) – в качестве стандарта на основе которого будет построена локальная сеть внутри главного офиса и сеть связывающая во едино главный офис и склад временного хранения;

· IEEE 802.16 (WiMAX) – в качестве стандарта, для организации каналов связи между разрозненными подразделениями, а именно между главным офисом и контейнерным терминалом как показано на рисунке 6.

Следующим этапом проектирования вычислительной сети будет являться этап моделирование информационных потоков предприятия с целью определения объема трафика на каждое рабочее место.

Рис. 6. Организация каналов связи с использованием беспроводных сетевых технологий


2. Моделирование информационных потоков на предприятии

Процесс моделирования информационных потоков на предприятии, позволяет заранее вычислить так называемые «узкие» места сети и заложить в них повышенную надежность и пропускную способность. В то же время места сети, в которых не требуется большая пропускная способность, помогут сэкономить дополнительные средства на телекоммуникационном оборудовании. На сегодняшний день существует множество CASE – средств призванных помочь специалистам на данном этапе построения сети.

2.1 Обзор сравнение и выбор CASE – средств

SADT-технологии обеспечивают формирование и анализ модельных представлений предметных задач в виде спецификаций, которые описывают информационную и функциональную составляющие этих представлений, а также их увязку в единую модель.

Рассмотрим наиболее известные и используемые CASE-средства, выявим их достоинства и недостатки, с целью определения возможности их применения для моделирования нашей системы.

Существует более 20 технологий проектирования организационно-технических систем и несколько сотен инструментов, предназначенных для автоматизации этого процесса. Поэтому, с учетом временного фактора, сравнительный анализ был ограничен тремя наиболее популярными на российском рынке продуктами: Bpwin/Erwin (Platinum Technology), Rational Rose (Rational Software Corporation) и ARIS (Scheer AG).

Функциональные возможности инструментальных средств моделирования RationalRose, ARIS Toolset и BPWin можно корректно сравнивать только по отношению к определенному кругу задач. В данном исследовании рассматривается задача формирования моделей (описания) бизнес-процессов предприятия. Каждая из рассматриваемых систем имеет свои преимуществ и недостатки. В зависимости от решаемых задач эти преимущества могут как усиливаться, так и наоборот.

2.1.1 Rational Rose

Программный продукт Rational Rose – CASE-средства визуального проектирования информационных систем, позволяющего моделировать как бизнес-процессы, так и компоненты программного обеспечения.

Этот программный продукт реализует принципы структурного анализа, когда предприятие представляется в виде сложной системы, состоящей из различных компонент, имеющих различного рода взаимосвязи друг с другом. Инструментальные средства позволяют определить и отразить в моделях основные компоненты предприятия, протекающих процессов, используемой информации, а также представить взаимосвязи между этими составляющими компонентами.

Методика построения так называемых «бизнес-моделей», содержащаяся в дополнительном наборе рекомендаций или методике RUP, которая сопровождает пакет Rational Rose, предлагает диаграммы Use Case и Activity для описания бизнес-процессов. Дуги Use Case и Activity диаграмм не имеют смысловых типов, а образно показывают логическую связь. Синтаксические соглашения, диктуемые системой при разработке Use Case и Activity-диаграмм, имеют наборы перечисленных функций, которые дают информацию о происходящих на предприятии процессах. По этой причине пользователям Rational Rose при разработке Use Case и Activity-диаграмм приходится придумывать свои оригинальные синтаксические соглашения и давать свою интерпретацию, чтобы отразить всю существенную для анализируемого процесса информацию. Диаграммы не объединены в законченную и понятную систему; этим диаграммам (что, наверное, главное) не дается никакой интерпретации, объясняющей, как их применять при моделировании. Это означает, что два процесса соединены стрелкой — просто последовательность их исполнения или, например, то, что второй процесс обрабатывает некоторые результаты деятельности первого, а может быть, наоборот, для работы первого процесса необходима некая информация, которую подготавливает второй? Поэтому пользователю Rational Rose необходимо разрабатывать свои формализмы для получения методики построения моделей и анализа бизнес-процессов. Rational Rose основан на стандартах UML, но не поддерживает ни одну из известных методологий моделирования и анализа бизнес-процессов.

2.1.2 BPWin

Анализа и реорганизации бизнес-процессов, компания Logic Works, предлагает проводить с применением CASE - средства верхнего уровня - BPwin, поддерживающее методологии IDEF0 (функциональная модель), IDEF3 (WorkFlow Diagram) и DFD (DataFlow Diagram). Функциональная модель предназначена для описания существующих бизнес-процессов на предприятии (так называемая модель AS-IS) и идеального положения вещей - того, к чему нужно стремиться (модель TO-BE).

Основной из трех методологий, является IDEF0. IDEF0, относится к семейству IDEF, которое появилось в конце шестидесятых годов под названием SADT (Structured Analysis and Design Technique). IDEF0 может быть использована для моделирования широкого класса систем. Для новых систем применение IDEF0 имеет своей целью определение требований и указание функций для последующей разработки системы, отвечающей поставленным требованиям и реализующей выделенные функции. Применительно к уже существующим системам IDEF0 может быть использована для анализа функций, выполняемых системой и отображения механизмов, посредством которых эти функции выполняются. Результатом применения IDEF0 к некоторой системе является модель этой системы, состоящая из иерархически упорядоченного набора диаграмм, текста документации и словарей, связанных друг с другом с помощью перекрестных ссылок. Двумя наиболее важными компонентами, из которых строятся диаграммы IDEF0, являются работы (представленные на диаграммах в виде прямоугольников), данные и объекты (изображаемые в виде стрелок), связывающие между собой работы. При этом стрелки, в зависимости от того в какую грань прямоугольника работы они входят или из какой грани выходят, делятся на пять видов (см. контекстную диаграмму в Приложении №1):

· стрелки входа (входят в левую грань работы) – изображают данные или объекты, изменяемые в ходе выполнения работы;

· стрелки управления (входят в верхнюю грань работы) – изображают правила и ограничения, согласно которым выполняется работа;

· стрелки выхода (выходят из правой грани работы) – изображают данные или объекты, появляющиеся в результате выполнения работы;

· стрелки механизма (входят в нижнюю грань работы) – изображают ресурсы, необходимые для выполнения работы, но не изменяющиеся в процессе работы (например, оборудование, людские ресурсы);

· стрелки вызова (выходят из нижней грани работы) – изображают связи между разными диаграммами или моделями, указывая на некоторую диаграмму, где данная работа рассмотрена более подробно.

Все работы и стрелки поименованы. Первая диаграмма в иерархии диаграмм IDEF0 всегда изображает функционирование системы в целом.

Такая диаграмма называется контекстной. В контекст входит описание цели моделирования, области (описания того, что будет рассматриваться как компонент системы, а что как внешнее воздействие) и точки зрения (позиции, с которой будет строиться модель). Обычно в качестве точки зрения выбирается точка зрения лица или объекта, ответственного за работу моделируемой системы в целом. Недостатком Bpwin, является недостаточная проработка интерфейса пользователя, что может осложнять работу проектировщика.

Одним из недостатков BPWin называют ограничение по количеству объектов на диаграмме. Однако опыт реальных проектов показывает, что для проекта, результаты которого можно реально использовать (критерий – обозримость), количество объектов в модели BPWin составляет 150-300. Это означает, что при 8 объектах на одной диаграмме, общее количество диаграмм (листов) в модели составит 20-40. Модели BPWin, содержащие более 500 объектов, фактически невозможно использовать. Следует подчеркнуть, что модель создается для выделения и анализа проблем, т.е. требуется детальное описание наиболее сложных, проблемных областей деятельности, а не тотальное описание всех процессов.

2.1.3 ARIS Toolset

Создаваемые в среде ARIS Toolset (IDS Scheer AG) модели представляют собой документированную совокупность знаний о системе управления на предприятии - организационная структура предприятия, взаимодействия между предприятием и прочими субъектами рынка, состав и структура документов, последовательности шагов процессов, должностные инструкции отделов и их сотрудников. ARIS хранит всю информацию в едином репозитории, что обеспечивает целостность и непротиворечивость процесса моделирования и анализа.

Достоинством данного средства является то, что оно обеспечивает интегрированный подход к анализу и проектированию систем. ARIS Toolset поддерживает три основных взгляда на систему управления:

· взгляд на организационную структуру, представляющий пользователей системы - иерархию организационных подразделений, должностей и конкретных лиц, многообразие связей между ними, а также территориальную привязку структурных подразделений;

· взгляд на функции, содержащий иерархию целей, стоящих перед аппаратом управления, с совокупностью деревьев функций, необходимых для достижения поставленных целей;

· взгляд на данные, необходимые для реализации всей совокупности функций.

В рамках каждого из перечисленных взглядов создаются свои модели, отражающие соответствующие стороны разрабатываемой системы.

ARIS способен визуально показать оптимизацию бизнес-процессов и отдельных операций и провести глубокий анализ работы предприятия. В результате будут получены несколько вариантов моделей развития организации. ARIS позволяет сравнивать модели "как есть" и "как будет" друг с другом и регулярно определять имеются ли расхождения и насколько они велики. Методология ARIS реализует принципы структурного анализа и позволяет определить и отразить в моделях основные компоненты организации, протекающие процессы, производимую и потребляемую продукцию, используемую информацию, а также выявить взаимосвязи между ними. ARIS генерирует подробные отчеты по любым аспектам деятельности в удобной для руководителя форме.

Стоимость ARIS существенно превышает совокупную стоимость продуктов Platinum. Однако, реальная стоимость ARIS может оказаться многократно большей. Это связано с тем, что полнофункциональный вариант ARIS возможно реализовать только после закупки специальных интерфесов с модулями, которые не являются продуктами Sheer AG. Например, для реализации функций продуктов Platinum в части формирования логической структуры БД и кодов приложений необходимо докупать интерфейс с ERwin стоимостью $2500. Стоимость этих интерфейсов в смету не вошла, т.к. сейчас затруднительно точно определить их необходимый перечень. Да и консультанты этому не способствуют. Возможно, боятся спугнуть клиента. Более того, предлагается покупать лицензии на количество рабочих мест, детализированные до отдельных модулей ARIS. В результате набегает очень приличная сумма. Напротив, использование модулей продуктов Platinum никак не лицензируется в зависимости от количества рабочих мест. Например, BPwin/ERwin могут быть установлены на неограниченное количество рабочих мест. Исключением является модуль ModelMart, обеспечивающий коллективную работу над проектом. При этом рост стоимости подключения новых пользователей к ModelMart несоизмеримо мал в сравнении с подключением новых пользователей к каждому из модулей ARIS.

Существенным недостатком этой методологии является отсутствие поддержки стандартов проектирования.

Отрицательные факторы

ARIS

Невозможность генерации каких-либо кодов или баз данных. Потребует очень большого времени (возможно до 5 мес.) на обучение персонала ("смотреть на мир сквозь очки проф. Шеера). Авторитет разработчика ПО ничем пока не подтвержден.

ERwin/BPwin

Репрезентативные свойства низки. Отсутствие стандартных объектов для описания бизнес процессов. Довольно узкие возможности для проведения экономического анализа.

Rational Rose

Цена. Политика разработчика непрозрачна. Отсутствие стандартных объектов для описания бизнес процессов. Очень противоречивые отзывы пользователей. Вывод - цена не соответствует потенциальному риску.

Положительные факторы

ARIS

"Могучая" репрезентативная графика. Наличие большого числа стандартных объектов для описания бизнес процессов. Наличие инструмента имитационного моделирования. Наличие внутреннего языка управления ARIS-Basic. Возможность тестирования проекта на соответствие требования стандарта качества ISO 9000.

ERwin/BPwin

Авторитетность (множество положительных отзывов). "Изобразительные" средства системы соответствуют федеральному стандарту США IDEF на моделирование организационных процессов. Распространенность (99,9% проектов организационного реинжиниринга исполняются с использованием стандарта IDEF). Возможность генерации исполняемого кода по разработанной модели информационной системы. Пожалуй одно из лучших средств проектирования баз данных. Интегрируется с многочисленным ПО компании CA-Platinum.

В настоящее время код "сломан", а сам продукт может за 100 руб. быть приобретенным на рынке (!). Относительно низкая стоимость, вероятно, связана с тем, что основные затраты на разработку требований к системе несет департамент правительства США.

Rational Rose

В наибольшей степени подходит для разработки крупных информационных систем. Реализует большую часть функций ARIS и ERwin/BPwin. Мощные функциональные возможности по генерации исполняемых кодов. В настоящее время код "сломан", а сам продукт может за 100 руб. быть приобретенным на рынке (!).

Таблица 2.1 - Сравнительный функциональный анализ

Сравнительный функциональный анализ
Функции, свойства ARIS ERwin/ BPwin Rational Rose
1 Моделирование организационных функций и процессов + + +
2 Разработка технического задания + +/- +/-
3 Функционально-стоимостной анализ + + +/-
4 Оптимизация бизнес процессов + - -
5 Имитационное моделирование, событийно-управляемое моделирование + +/- -
6 Генерация кода приложения - + +/-
Функции, свойства ARIS ERwin/ BPwin Rational Rose
7 Оформление проектной документации; генерация технологических инструкций для рабочих мест + +/- +
8 Хранение моделей деятельности предприятий + +/- +/-
9 Создание концептуальных и физических моделей структуры базы данных +/- + +
10 Генерация программного кода, SQL-сценариев для создания структуры базы данных. - + +/-
11 Стандартное представление основных бизнес процессов (более 100 типов) + - -
12 Ведение библиотеки типовых бизнес моделей + +/- +/-
13 Групповая работа над проектом + + +
14 Выдача встроенных отчетов по стандарту ISO9000 + - -
Ценовые различия $31740 (+$ 14610) $23685 (+ $ 4245) $40520 (+ $ ?)
«+» - да
«+/-» - частичная реализация, требующая доработки иными инструментальными средствами
«-» - не

Вывод: Обзор и анализ CASE-средств позволяет сделать вывод, что рекомендуется использование продуктов Platinum, как более привлекательных по критерию "стоимость-риск-технологичность". Продукты Rational Software существенно уступают альтернативам по показателю "стоимость". Сравнение продуктов Platinum и Scheer AG приведены выше. BPWin это то, инструментальное средство, которое позволит реализовать построение нашей модели в полном объеме. В BPWin данные модели хранятся в файле, что существенно упрощает работу по созданию модели. BPWin отличается простотой в использовании, и достаточной строгой регламентацией при создании диаграмм (стандарт IDEF и рекомендации по его применению, бланк IDEF для создания диаграммы, ограниченное количество обязательно заполняемых полей, ограничение количества объектов на одной диаграмме и т.д.).


2.2 Анализ нагрузки на проектируемую вычислительную сеть

Для проведения анализа нагрузки на вычислительную сеть в первую очередь необходимо определится с объектами, деятельность которых следует моделировать. Исходя из выводов, сделанных в разделе 1.4 можно сузить круг рассматриваемых объектов до 4 отделов: коммерческий отдел, отдел логистики и экспедирования, автотранспортный отдел и отдел погрузо-разгрузочных работ на терминале. На основе данных полученных при выполнении предпроектного обследования предприятия, в частности данных об организационной структуре предприятия (Раздел 1.4) была построена диаграмма функционального взаимодействия отделов (нотация IDEF0), которые рассматриваются в данной работе – рисунок 2.1.

Рис. 2.1 Функциональное взаимодействие рассматриваемых отделов предприятия ООО «Спецтехмонтаж»

Главным критерием, по которому можно определить необходимую пропускную способность сети, является объем трафика приходящегося на каждого абонента сети. Примерный трафик можно подсчитать, зная с какими документами приходиться работать тому или иному абоненту. Для этого проведем декомпозицию интересующих нас отделов в нотации Гейна-Сарсона (DFD), которая позволяет отобразить циркулирующие потоки данных. Так как в разделе 1.5 был сделан вывод об использовании беспроводных технологий построения сети целесообразно рассматривать, потоки данных только в тех отделах, в которых, сотрудники либо территориально удалены от здания главного офиса, либо постоянно перемещаются внутри него. Помимо построения диаграмм была проведена личная беседа с сотрудниками отделов (один из методов обследования предприятия), с целью выявления их территориального размещения и количества потребляемого ими трафика.

На основе полученной информации построены диаграммы потоков данных для каждого из отделов и составлена сводная таблица, в которой отражается:

· должность сотрудника;

· наименования отдела;

· типы документов, с которыми ему приходится работать;

· физическое место его работы (территориальное расположение);

· программные средства, которые он использует в своей работе;

· примерный объем потребляемого трафика(расчеты приведены в приложении 2);

Рассмотрим коммерческий отдел, декомпозиция которого представлена на рисунке 2.2. Из диаграммы видно, что в отделе используются следующие типы документов:

· текстовые файлы;

· электронные таблицы;

· файлы электронной почты

· интернет файлы

· видео файлы

· фото файлы


Рис. 2.2 Коммерческий отдел

Для контроля трафика на компьютер каждого сотрудника отделов было поставлено специализированное ПО «NetLimiter» и проводилось наблюдение в течение двух недель, было выведено среднее количество трафика, потребляемое каждым из сотрудников отдела, значения приведены в таблице 2.1.

Рассмотрим автотранспортный отдел, потоки данных которого представлены на рисунке 2.3.

Рис. 2.3 Автотранспортный отдел

Из диаграммы видно, что автотранспортный отдел работает со следующими типами документов:

· электронные таблицы;

· файлы электронной почты

· интернет файлы

· фото файлы

· SQL-запросы

· электронные книги формата PDF

Процедура оценки среднего потребляемого трафика аналогична с процедурой проведенной в коммерческом отделе, полученные данные внесены в таблицу 2.1.

Последний интересующий нас отдел погрузочно-разгрузочных работ представлен на рисунке 2.4.

Рис. 2.4 Отдел погрузочно-разгрузочных работ

Из диаграммы видно, что отдел погрузочно-разгрузочных работ на терминале работает с документами следующих типов:

· электронные таблицы;

· файлы электронной почты

· SQL-запросы

· электронные книги формата PDF

Расчет среднего потребления трафика был проведен аналогично расчету трафика в предыдущих отделах, результаты занесены в таблицу 2.1.

С целью исключения избыточности информации в сводную таблицу (см. таблица 2.1) были включены только те сотрудники предприятия, подключение к вычислительной сети которых планируется организовать средствами беспроводных технологий.

Примем следующие условные обозначения типов файлов:

· Т - текстовые файлы;

· ЭТ – электронные таблицы;

· ЭП – файлы электронной почты

· ИФ – интернет файлы

· ВФ – видео файлы

· ФФ – фото файлы

· СЗ – SQL-запросы

· ЭК – электронные книги формата PDF

Таб. 2.1 Сводная таблица по сотрудникам выбранных отделов

Должность сотрудника Наименование отдела Список документов Территориальное размещение Программные средства Объем трафика
Менеджер по поставкам Коммерческий отдел

Т,ЭТ,ИФ,

ЭП,ВФ,ФФ

Здание главного офиса

MsOffice, IE,

Встроенные средства Windows для работы с мултимедиа

1600 Мб/день
Менеджер по закупкам Коммерческий отдел Т,ЭТ,ЭП,ИФ Здание главного офиса MsOffice, IE, Встроенные средства Windows для работы с мултимедиа 1150 Мб/день
Менеджер по работе с клиентами Коммерческий отдел Т,ЭП,ИФ,ФФ Здание главного офиса MsOffice, IE, Встроенные средства Windows для работы с мултимедиа 1250 Мб/день
Механик ОТК Автотранспортный отдел

ЭТ,ИФ,ФФ,

ЭК,СЗ,ЭП

Территория контейнерного терминала Ms Office, IE, 1СПредприятие 8, Acrobat Rader 190 Мб/день
Оператор в удаленном цехе Отдел погрузочно-разгрузочных работ на терминале СЗ,ЭК,ЭП Территория контейнерного терминала 1СПредприятие 8, Acrobat Rader, Ms Office 1700 Мб/день
Оператор на СВХ Отдел погрузочно-разгрузочных работ на терминале СЗ,ЭК,ЭТ,ЭП Склад временного хранения 1СПредприятие 8, Acrobat Rader, Ms Office 1400 Мб/день

Из таблицы видно, что объем трафика между частями предприятия распределился следующим образом:

· Здание главного офиса 4000 Мб/день

· Удаленный офис 1890 Мб/день

· Склады временного хранения 1400 Мб/день

Вывод: Используя схему, представленную на рисунке 1.8, которая наглядно отображает, в каких местах предприятия будет реализовываться беспроводная локальная вычислительная сеть, и анализирую данные полученные в ходе моделирования информационных потоков предприятия можно сделать вывод о необходимой минимальной пропускной способности для каждого из выделенных мест:

· Сеть внутри главного офиса: P=V/t=4000/28 800 = 0,13 Мб/с

· Сеть между главным офисом и территорией удаленного цеха: P=V/t=1890/28 000 = 0,06 Мб/c

· Сеть между главным офисом и складами временного хранения: P=V/t=1400/28 800 = 0,04 Мб/с.

Обладая данными о необходимой минимальной пропускной способности на конкретных участках сети, и зная, какие именно беспроводные технологии следует использовать при построении беспроводной локальной вычислительной сети рассматриваемого предприятия можно приступать непосредственно к этапу проектирования.


3. Проектирование беспроводной локальной вычислительной сети

Проектирование – пожалуй, наиболее важный этап в процессе построения вычислительных сетей. От того на сколько квалифицированно будет выполнен данный этап непосредственно зависят такие факторы как: производительность сети, надежность, безопасность и конечно же стоимость. Именно поэтому к выполнению данного этапа следует подходить с особой тщательностью и ответственностью, так как ошибки, допущенные на данном этапе, в 90 процентах случаях выявляются только на этапе пуско-наладки. А их исправление влечет за собой высокие экономические затраты.

Для достижения более качественного выходного результата на данном этапе воспользуемся основным принципом проектирования любых систем: «Разделяй и властвуй!».

3.1 Проектирование сети внутри здания главного офиса

3.1.1 Постановка задачи

Сеть главного офиса должна быть спроектирована в соответствии следующим условиям:

· Пропускная способность сети должна быть не менее 0,13 Мб/с (данные получены на этапе моделирования информационных потоков - раздел 2);

· Сеть должна соответствовать современным стандартам безопасности (требования заказчика);

· Пользователи сети должны иметь возможность свободного перемещения по территории всего здания (требования заказчика);

· Сеть должна быть построена в соответствии со стандартом IEEE 802.11g (Wi-Fi) (выводы - раздел 1.7).


3.1.2 Выбор топологии беспроводной сети

В классическом виде под топологией вычислительной сети пониматься модель связи ее элементов (шина, кольцо, звезда). Но, на сегодняшний день не существует практически, ни одной сети организованной по тому или иному типу связи в чистом виде – все они имеют смешанную топологию. Применительно к беспроводным сетям топология – это скорее архитектура, по которой взаимодействуют элементы сети, различают инфраструктурную архитектуру и одноранговую. В рамках каждой из архитектур предусмотрены следующие режимы работы беспроводных устройств:

1. Собственно точка доступа (Access Point);

2. Мост «точка – точка» (Wi-Fi Bridge);

3. Мост «точка – много точек» (Multi-point Bridge);

4. Репитер (Repeater);

Учитывая поставленные задачи целесообразно использовать инфраструктурную архитектуру для построения беспроводной сети внутри главного офиса. Такая архитектура представлена на рисунке 3.1.

Рис. 3.1 Инфраструктурная архитектура

Такая архитектура была выбрана, поскольку помимо организации взаимодействия между переносными компьютерами менеджеров требовалось организовать для них доступ в проводную локальную сеть предприятия.


3.1.3 Выбор активного сетевого оборудования

Для начала необходимо выбрать тип сетевого оборудования, которое будет использоваться для построения сети, а уже затем определяться с производителем.

Итак, главной задачей стоит организация покрытия всей территории здания и возможность свободного перемещения абонентов сети внутри него. Исходя из данных, полученных на этапе предпроектного обследования, о размере здания и его конструкции можно сделать вывод о том, что необходимо организовать покрытие двух площадей (1 и 2 этаж) примерной площадью 936 кв.м. Покрытие такой площади одной точкой доступа внутри здания невозможно. Поэтому следует устанавливать несколько точек доступа на этаж. Но! Установка оконечных точек доступа приведен к необходимости перерегистрации абонента при перемещении его по территории здания. В качестве решения предлагается установить по 3 двухканальные точки доступа на этаж и организовать поддержку роуминга, как показано на рисунке 3.2.

Рис. 3.2 Роуминг в беспроводной сети

Первый канал используется для сигнала «маяка» (Beacon), на второй канал ставятся внутриофисные пассивные антенны с коэффициентом усиления 8 dBi, имеющие разницу front/back 20 dBi и front-направленность 60х60 градусов.

Следует учитывать, что стена толщиной в 0,5 метра при расположении устройств под углом в 45 градусов становится толщиной почти 1 метр (рисунок 3.3).

Рис. 3.3 Зависимость толщины стены от угла расположения устройств

Поэтому антенна с самой точкой доступа расположена ассиметрично в отношении горизонтальной оси здания (back направлен на 1/5 длины, front на 4/5). Что позволяет увеличить вероятность прохождения сигнала через вертикальные преграды.

Для экономии затрат на организацию сетевого питания для точек доступа было принято решение об использовании технологии PowerofEthernet- PoE(питания по витой паре), для организации такого питания требуются специальные адаптеры.

Вывод 1: Для организации беспроводной сети удовлетворяющей предъявляемым требованиям, внутри здания потребуется следующее активное оборудование:

· 6 двухканальных точек доступа стандарта IEEE 802.11g

· 6 внешних пассивных антенн с коэффициентом усиления 8 dBi, имеющие разницу front/back 20 dB и front-направленность 60х60 градусов.

· 6 адаптеров для организации питания по технологии PoE

Выбор типа оборудования и его количества произведен, теперь необходимо выбрать производителя и конкретные модели устройств. Так как задача стоит в выборе оборудования, предназначенного для работы с конкретным стандартом(IEEE 802.11g) то такие показатели как производительность, безопасность и др. технические характеристики рассматривать не имеет смысла. В качестве основных критериев выбора производителя будем использовать следующие показатели:

· Безотказность – вероятность системы сохранять работоспособность в течение заданного времени, в определенном режиме эксплуатации (вероятность/время);

· Ремонтопригодность – приспособленность системы к обнаружению и устранению отказов, а так же к их предупреждениям путем ТО и ремонтов (выражается в баллах от 0 до 10);

· Долговечность – количество времени в течении которого система способна сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами на ремонты и ТО (время в годах);

· Субъективная комплексная оценка общественности (измеряется в баллах от 0 до 10);

· Цена (одна из ценовых категорий: низкая, средняя, высокая).

В ходе исследования рынка телекоммуникация было выявлено три крупнейших производителя активного сетевого оборудования: CiscoSystems, 3Com и D-Link. Исследуя материалы таких интернет ресурсов как www.ixbt.com, www.rsdn.ru, www.xakep.ru, www.opennet.ru были выведены средние показатели для каждого из производителей. Ценовые категории были присвоены в ходе анализа price-листов на сетевое оборудование предоставленных, информационно справочным агентством «Пульс Цен» (www.pulscen.ru). Все полученные данные сведены в интегральную таблицу оценки производителя (таблица 3.1).

Таб. 3.1 Интегральная таблица оценки производителя

Производитель| Критерий Cisco Systems 3Com D-Link
Безотказность 0,98/год 0,76/год 0,71/год
Ремонтопригодность 9 7 7
Долговечность 35 20 25
Субъективная комплексная оценка общественности 8 6 5
Минимальная Цена не ниже 2100 не ниже 1400 не ниже 800

Возвращаясь к анализу информационных потоков проведенных во втором разделе, а именно к таблице 2.1 можно увидеть, что абоненты работающие внутри здания используют приложения критичны ко времени реакции сети, поэтому для построения сети внутри здания будет использоваться беспроводное оборудование фирмы CiscoSystem, высокая стоимость которого компенсируется максимально возможным показателем безотказности (см. Таб. 3.1), что в данном случае очень важно.

Был проведен поиск необходимого оборудования у производителя CiscoSystems и выбраны модели, удовлетворяющие всем предъявляемым условиям.

Вывод 2:

При построении сети следует использовать:

· в качестве двухканальных беспроводных точек доступа модель: CiscoAirnet 1140 Series 802.11x (4500 руб.);

· в качестве внешних пассивных антенн: CiscoTrendNetTEW-AO09D (430 руб.);

· в качестве адаптеров PoE: CiscoPOES5-EU (150 руб.).

В определенном в выводе 1 количестве. Следующим этапом будет планирование размещения сетевого оборудования.

3.1.4 Размещение сетевого оборудования

Целью рационального размещения беспроводного сетевого оборудования внутри здания, является образование устойчивой зоны покрытия территории с минимальным количеством мертвых зон, а так же максимально возможной экономии средств на расходных материалах и пассивном оборудовании.

В нашем распоряжении имеется 6 точек доступа с дополнительными аксессуарами в виде адаптеров PoEи пассивных антенн, так как и адаптер, и антенна, и точка доступа размещаются совместно, будем считать их единым целым. Для удобства промаркируем наши точки доступа в следующей последовательности: AP1,AP2,…,AP6; В ходе детального рассмотрения плана здания главного офиса (приложение 1,2) были выбраны места для монтажа оборудования. На план главного офиса были нанесены пиктограммы, показывающие в каких местах здания будут смонтированы точки доступа см. приложение 3,4.

Исходя из размещения активного оборудования, перейдем к этапу выбора и оценки количества пассивного оборудования.

3.1.5 Выбор и оценка количества пассивного оборудования

К пассивному оборудованию принято относить как различные устройства, например серверные шкафы, системы охлаждения, так и расходные материалы, такие как: провода, разъемы, розетки, штекера, гофры и кабель каналы.

Нам необходимо произвести подключение 6 точек доступа, для осуществления такой задачи потребуется:

· Кабель UTP 5 категории (8 руб./м);

· Кабель канал средний (30 руб./м);

· Гофра 30 мм (7,5 руб./м);

· Разъем типа «папа» RJ-45 (1,5 руб./м).

Данные по ценам предоставлены информационно справочным агентством «Пульс Цен» (www.pulscen.ru).

Исходя из плана размещения, беспроводных точек доступа, не трудно подсчитать длину магистрали от серверной стойки к каждой из точек доступа:

· AP1 Длина=14м;

· AP2 Длина=22м;

· AP3 Длина=44м;

· AP4 Длина=18м;

· AP5 Длина=26м;

· AP6 Длина=48м;

Количество разъемов RJ-45 для подключения одной точки доступа равно 8, так как используются адаптеры питания PoE.

Вывод: В ходе выполнения данного этапа проектирования был определен четкий перечень и количество необходимого пассивного оборудования:

· Кабель UTP 5 категории – 172 м;

· Кабель канал средний - 172 м;

· Гофра 30 мм – 172 м;

· Разъем типа «папа» RJ-45 – 48 шт.

3.1.6 Монтаж и настройка сетевого оборудования

Исходя из выводов, сделанных в пункте 1.5, выбранные точки доступа следует подключить в порты 6,7,8,9,10,11 коммутатора №3, монтаж самих точек доступа осуществить согласно плану (см. Приложение 3,4). Настройку точек доступа следует произвести так, чтобы пользователям беспроводной сети присваивались Ip-адреса из следующего диапазона: 192.168.133.1-192.168.133.255.

Данный этап выполнялся специализированной фирмой ООО «СетьСтройСервис» имеющей сертификаты на проведение работ связанных с построением телекоммуникационных структур и штат квалифицированных специалистов, которыми был проведен монтаж и пуско-наладка. Руководителями организаций заказчика и подрядчика был подписан акт о приемке выполненных работ.

3.1.7 Итог проектирования беспроводной сети внутри здания главного офиса

В итоге выполнения раздела 3.1 был спроектирован и реализован участок сети предприятия ООО «Спецтехмонтаж», обеспечивающий возможность беспроводного подключения к локальной вычислительной сети предприятия на всей территории здания главного офиса. Реализованная сеть отвечает всем критериям, выдвинутым в пункте 3.1.1, она современна, легко масштабируема и имеет современный уровень информационной безопасности.

3.2 Проектирование беспроводной сети между главным офисом и территорией удаленного производственного цеха

3.2.1 Постановка задачи

Беспроводная сеть между зданием главного офиса и удаленным цехом должна быть спроектирована с учетом следующих факторов:

· Пропускная способность сети должна быть не менее 0,06 Мб/с (данные получены на этапе моделирования информационных потоков - раздел 2);

· Сеть должна соответствовать современным стандартам безопасности (требования заказчика);

· На работу сети не должны влиять электромагнитные помехи, создаваемые в результате процесса жизнедеятельности города Ставрополь (требования заказчика);

· Сеть должна быть построена в соответствии со стандартом IEEE 802.16 (WiMAX) (выводы - раздел 1.7).

·

3.2.2 Выбор топологии беспроводной сети

В пункте 3.1.2 были рассмотрены основные типы архитектуры и режимы работы беспроводных сетей. Для решения поставленных задач целесообразно применить одноранговую архитектуры взаимодействия элементов сети и использовать режим работы мост «точка – точка» (Bridge). Такая архитектура продемонстрирована на рисунке 3.4.


Рис. 3.4 Режим Мост (Bridge) или «точка-чточка»

Выбранная архитектура позволит организовать сеть на большом расстоянии, а так же исключит принципиальную возможность несанкционированного подключения злоумышленников к данной сети, что существенно повышает безопасность и конфиденциальность данных передаваемых по средствам проектируемой вычислительной сети.

3.2.3 Выбор активного сетевого оборудования

Главной особенностью участка сети между удаленным цехом и зданием главного офиса является расстояние между этими объектами равное 15 километров. Целью стоит организация надежного и быстрого беспроводного канала связи.

Здесь очень важен тот факт, что в соответствии с законом об использовании радиочастот, организация каналов связи на частоте от 2 ГГц до 11 ГГц и расстоянием свыше 5 километров возможна только через провайдера. Который в свою очередь должен быть зарегистрирован в Государственной Службе по Радио Частотам (ГКРЧ) и имеет соответствующие сертификаты и разрешения на предоставление сервисов такого рода.

Учитывая пожелания заказчика, в этом вопросе, в качестве такого провайдера было выбрано ЗАО «БиЛайн». Помимо предоставления права пользования определенной частотой ЗАО «Билайн» предоставляет свое оборудование в аренду за соответствующую абонентскую плату, при этом ответственность за сохранение его работоспособности несет компания провайдер.

Характеристики оборудования предоставляемого провайдером приведены ниже:

PaketWave1000

Базовая станция PW1000-4WSS

4-x секторная базовая станция с двумя блоками питания.

Скорость передачи на сектор 20Мбит/с

Сетевая скорость на сектор 14Мбит/с

Частотные диапазоны: 2.5-2.689 ГГц, 3.4-3.7 ГГц, 5.725-5.925 ГГц

Режим дуплекса: TDD

Модуляция: QPSK и 16 QAM

Сетевой порт: 100Base-TFastEthernet

Монтаж в стойку или настольный вариант

2 дублирующих блока питания - горячий резерв

Сеть переменного тока 85-265 В, 47-63 Гц

Сеть постоянного тока 40-60 В

Потребляемая мощность 360 Вт (макс.)

PacketWave100

Абонентская станция PW110-25E

Состав: модем, приемопередатчик с разъемами для внешней антенны.

Сетевой порт: 10/1000Base-T Ethernet (RJ-45)

Сетевая скорость до 14Мбит/с

Режимы: Bridge/NAT/Router

Сеть переменного тока 100-245 В, 47-63 Гц

Потребляемая мощность 30 Вт

Модуляция: QPSK и 16 QAM

Следует отметить, что тарифный план, выбранный у провайдера, включает в себя такие пункты как предоставление оборудования в аренду, его доставка, монтаж, настройка и пуско-наладка. Объем трафика ограничивается только лишь возможностями оборудования. Стоимость данного тарифного плана составляет едино разовый платеж в размере 17000 рублей и 6000 рублей ежемесячная арендная плата.

Выводы: В ходе выполнения данного раздела было принято не совсем стандартное решение об аренде полосы радиочастот, и необходимого оборудования у провайдера ЗАО «Билайн».

3.2.4 Размещение сетевого оборудования

Как уже отмечалось от рационального размещения оборудования зависит количество затрат на пассивное оборудование и непосредственно качество связи. В нашем случае необходимо выбрать место размещения базовой станции WiMax, клиентской станции и внешних антенн. Базовую станцию имеет смысл разместить в подсобном помещении, находящемся над серверной комнатой на втором этаже главного офиса, а внешнюю антенну расположить на крыше в этом же месте. Так как от того на сколько короче провод внешней антенны зависит качество связи, в свою очередь размещение базовой станции над серверной комнатой позволит сократить расходы на кабель и сопутствующие расходные материалы. Расположение базовой станции схематично изображено на плане второго этажа главного офиса (см. Приложение 4).

В ходе анализа плана удаленного цеха (рис. 1.4) было принято решение об установки абонентской станции в подсобном помещении, обозначенном цифрой 2, а внешней антенны на его крыше. Такой выбор был сделан опять же, с целью экономии расходных материалов, так как подсобное помещение располагается в непосредственной близости от места размещения контрольно управленческого персонала, которому и требуется доступ к локальной вычислительной сети предприятия. Схематично место расположения абонентской станции показано на рисунке 3.5.


Рис. 3.5 Место расположения клиентской станции

3.2.5 Итог проектирования беспроводной сети между главным офисом и территорией удаленного производственного цеха

Стоит сразу же отметить, что рассмотрение этапов:

· Выбор и оценка количества пассивного оборудования;

· Монтаж и настройка сетевого оборудования.

были пропущены, поскольку ответственность за их выполнение берет на себя провайдер в лице ЗАО «БиЛайн».

При оформлении заказа на монтаж, настройку и пуско-наладку оборудования исходя из сделанных выводов в пункте 1.5 ЗАО «БиЛайн» были выдвинуты следующие требования:

· Размещение сетевого оборудования должно быть произведено согласно плану (см. Приложение 4 и рисунок 3.5);

· Подключение Базовой станции должно быть осуществлено к порту №12, коммутатора №3;

· Подключение Абонентской станции должно быть осуществлено напрямую к АРМ расположенному в офисном вагончике на территории контейнерного терминала;

· Настройка оборудования должна быть произведена таким образом чтобы АРМ был присвоен сетевой адрес из диапазона: 192.168.133.1-192.168.133.255.

В общем можно сказать, что в ходе выполнения проектирования сети на данном участке был выбран наиболее подходящий вариант реализации беспроводной сети удовлетворяющей всем критериям, выдвинутым в пункте 3.2.1.

3.3 Проектирование беспроводной сети между главным офисом и зданием склада временного хранения

3.3.1 Постановка задачи

Беспроводная сеть между зданием главного офиса и складами временного хранения должна быть спроектирована с учетом следующих факторов:

· Пропускная способность сети должна быть не менее 0,04 Мб/с (данные получены на этапе моделирования информационных потоков - раздел 2);

· Сеть должна соответствовать современным стандартам безопасности (требования заказчика);

· На работу сети не должны влиять электромагнитные помехи, создаваемые в результате процесса жизнедеятельности города Ставрополь (требования заказчика);

· Сеть должна быть построена в соответствии со стандартом IEEE 802.11g (Wi-Fi) (выводы - раздел 1.7).

3.3.2 Выбор топологии беспроводной сети

Причины выбора топологии и сама топология, а так же режим функционирования беспроводных устройств абсолютно аналогичны выводам, сделанным в пункте 3.2.2.


3.3.3 Выбор активного сетевого оборудования

Расстояние между зданием главного офиса и зданием склада временного хранения равно приблизительно 1,5 километра. Как было отмечено в пункте 1.7, для организации этого канала связи следует использовать стандарт 802.11g (Wi-Fi). Для организации канала связи на таком расстоянии с использованием выбранной в пункте 3.3.2 архитектуры сети и режима работы коммуникационного оборудования необходимо:

· Две одноканальных точки доступа стандарта IEEE 802.11g с возможностью подключения внешних активных антенн;

· Две внешних активных антенны с коэффициентом усиления не менее 21 dBi, и фронт направленностью не более чем 30х30 градусов;

· 4 адаптера Power of Ethernet.

Итак, тип оборудования выбран, необходимо выбрать производителя и конкретные модели устройств. Как было отмечено в пункте 3.1.3 из всех производителей для решения поставленных задач наиболее привлекательным, является производитель CiscoSystems. Был проведен поиск необходимого оборудования у производителя CiscoSystems и выбраны модели, удовлетворяющие всем предъявляемым условиям.

Вывод: При построении вычислительной сети следует использовать:

· в качестве двухканальных беспроводных точек доступа модель: CiscoAirnet 1020 Series 802.11x (2150 руб.);

· в качестве внешних активных антенн: CiscoTrendActiveNetTEW-AO30D (1580 руб.);

· в качестве адаптеров PoE: CiscoPOES5-EU (150 руб.).

В определенном ранее количестве. Следующим этапом будет планирование размещения сетевого оборудования.

3.3.4 Размещение сетевого оборудования

Для организации канала беспроводной связи на расстоянии 1,5 километра необходимо обязательное соблюдение следующего условия: Активные антенны адаптеров должны находиться, в прямой видимости. Учитывая особенности местности, в которой находятся интересующие нас здания, а именно высота построек не более 2 этажей, активную антенну в главном офисе следует расположить в торце здания на втором этаже в районе серверной с целью экономии пассивного оборудования. Точка доступа расположиться на внутренней части стены, там, где установлена активная антенна (см. приложение 4). В здании склада временного хранения точка доступа будет установлена в месте размещения АРМ, а активная антенна закреплена на спец. вышке возведенной на крыше (рисунок 3.6). Для удобства точки доступа промаркированы следующим образом: AP7,AP8.

Рис. 3.6 Размещение активного оборудования в здании СВХ

3.3.5 Выбор и оценка количества пассивного оборудования

Необходимо произвести подключение 2 точек доступа, для этого необходимо следующее пассивное оборудование:

· Кабель UTP 5 категории (8 руб./м);

· Кабель канал средний (30 руб./м);

· Гофра 30 мм (7,5 руб./м);

· Разъем типа «папа» RJ-45 (1,5 руб./м);

· Спец. стойка для установки активной антенны на крыше здания СВХ (изготовление и монтаж стойки 3000 руб.).

Длина магистрали для каждой из точек доступа не превысит 5 метров, количество разъемов RJ-45 для подключения одной точки доступа равно 8, так как используются адаптеры питания PoE.

Вывод: В ходе выполнения данного этапа проектирования был определен четкий перечень и количество необходимого пассивного оборудования:

· Кабель UTP 5 категории – 10 м;

· Кабель канал средний - 10 м;

· Гофра 30 мм – 10 м;

· Разъем типа «папа» RJ-45 – 16 шт.

3.3.6 Монтаж и настройка сетевого оборудования

Исходя из выводов, сделанных в пункте 1.5, выбранные точки доступа следует подключить к порту 13 коммутатора №3, и напрямую к сетевой карте АРМ расположенного в здании СВХ. Монтаж точек доступа осуществить согласно плану (см. Приложение 4 и рисунок 3.6). Настройку точек доступа следует произвести так, чтобы АРМ назначался Ip-адрес из следующего диапазона: 192.168.133.1-192.168.133.255.

По выполнению данный этап полностью аналогичен этапу, описанному в пункте 3.1.6 за исключением одной детали. Изготовление и монтаж спец. стойки на крышу СВХ выполняла строительно-монтажная фирма ООО «Аты-Баты».

3.3.7 Итог проектирования беспроводной сети между главным офисом и зданием склада временного хранения

В итоге выполнения раздела 3.3 был спроектирован и реализован участок сети предприятия ООО «Спецтехмонтаж», обеспечивающий беспроводной канал связи между зданиями склада временного хранения и главным офисом. За счет выбранного режима работы сети «точка-точка», она имеет высокий уровень безопасности и конфиденциальности данных. В свою очередь применение активных направленных антенн позволяет сохранять устойчивое качество связи даже при наличии помех в частотном диапазоне, на котором работает используемое беспроводное оборудование.

3.4 Архитектура управления локально вычислительной сетью

На предыдущих этапах проектирования были созданы отдельные, беспроводные участки локально вычислительной сети масштаба предприятия, так же на предприятии уже имелась локальная вычислительная сеть. Беспроводные сети подключаются к корпоративному маршрутизатору, который интегрируют их с проводной сетью образуя единое информационное пространство, которое в свою очередь требует управления. На данном предприятии уже имеется сервер, работающий под управлением ОС MicrosoftWindowsServer 2003 SP3, который осуществляет управление проводной сетью. По сути, сервер не различает, какие типы сетей в нем используются, беспроводные сегменты представляются для него точно так же как и проводные. Такая архитектура управления вычислительными ресурсами называется распределенной. Она позволяет гибко управлять политикой безопасности, общими ресурсами, а так же надежностью и производительностью сети в целом. Однако, при ее использовании возникает ряд сложностей, например наличие в штате сотрудников квалифицированного системного и сетевого администратора. Обобщенно топологию всей ЛВС предприятия можно представить так, как показано на рисунке 3.7.


Рис. 3.7 Общая топология ЛВС

3.5 Общее тестирование локально вычислительной сети предприятия

В настоящее время технологии передачи данных используют высокотехнологичное оборудование и материалы. Установка таких систем требует квалифицированных установщиков, знающих и умеющих применить все новые и передовые знания в этой области для качественной инсталляции. Но даже если система была установлена профессионалами, ни одна организация, ни один специалист не сможет гарантировать, что данная вычислительная сеть работает на 100% от заявленных производителем характеристик.

С виду, качественно установленная система, может привести к частичной или полной неработоспособности предприятия из-за некоторых скрытых дефектов, которые можно увидеть только по результатам высокоточного тестирования.

После проведения пуско-наладочных работ, были задействованы специалисты компании ЛанКей, для осуществления полного тестирования работоспособности и надежности сети. Компания ЛаннКей оказывает полный перечень услуг по тестированию и сертификации вычислительных сетей. В ходе выполнения все возможных проверок специалистами компании было сделано заключение о том, что показатели сети на 95 процентов соответствуют требованиям, которые закладывались при проектировании.


4. Социальная значимость проекта

Реализация проекта «Беспроводная территориально-распределенная компьютерная сеть строительной компании ООО «Спецтехмонтаж»» это:

· эффективное сетевое взаимодействие различных отделов организации, находящиеся за пределами административного здания, с информационными ресурсами предприятия;

· внедрение передовых технологий, которые позволяют снизить затраты предприятия на организацию связи по медному кабелю;

· решена проблема организации электронного документа оборота между удаленными офисами;

· в условиях кризиса, сокращены расходы на курьерские услуги между удаленными офисами;

· предприятие выполнило свой общественный долг, внеся свою лепту в борьбу с растущими автомобильными пробками в городе Ставрополе.

Внедрение беспроводной сети в деятельность предприятия, бесспорно позволит улучшить работоспособность персонала и повысить качество условий труда. Высвобождение личного времени способствует развитию личности человека его моральных и нравственных качеств, что неоспоримо полезно для социума в целом.


5. Технико-экономическое обоснование проекта

При технико-экономическом обосновании внедрения новой системы необходимой частью проекта должен быть расчет капитальных вложений.

Сметная стоимость разработки локальной вычислительной сети - это сумма денежных средств, определяемых сметными документами, необходимых для ее осуществления в соответствии с проектом. Сметная стоимость локальной вычислительной сети, утвержденная подрядчиком и заказчиком, играет роль цены на данную сеть.

Локальная смета представляет собой первичный документ и составляется на монтажные работы, приобретение и монтаж оборудования. Сметная стоимость оборудования и материалов определяется на основании ведомостей на приобретение оборудования и материалов. Локальная смета представляет собой первичный документ, на основании которого определяется стоимость отдельных видов работ и затрат, входящих в объектную смету. Локальные сметы составляются на строительные и монтажные работы, приобретение и монтаж оборудования и на другие цели.

В приведенной ниже смете будет рассчитана общая стоимость оборудования для всех беспроводных частей сети и затраты на кабель и сопутствующие расходные материалы для подключения каждой беспроводного устройства. Все данные сведены в таблицу 5.1.

Таб. 5.1 Стоимость капитальных затрат на построение сети

Наименование расходов Количество Цена за единицу, р. Сумма, р.
CiscoAirnet 1140 Series 802.11x 6 шт. 4500 27000
CiscoTrendNetTEW-AO09D 6 шт. 430 2580
CiscoPOES5-EU 10 шт. 150 1500
CiscoAirnet 1020 Series 802.11x 2 шт. 2150 4300
CiscoTrendActiveNetTEW-AO30D 2 шт. 1580 3160
Кабель UTP 5 Nexans 182 м 8 1456
Кабель канал средний 182 м 30 5460
Гофра 30 мм 182 м 7,5 1365
Разъем типа «папа» RJ-45 64 1,5 96
Организация канала WiMax 1 17000 17000
Монтаж кабельного канала: пластик, размер менее 40х40мм за 1м. (Высота менее 2 м) 182 м. 42 7644
Установка коннектора RJ-45, RJ-12 за 1шт. 64 28 1792
Укладка кабеля в кабельные каналы: кабель UTP за 1м. (Высота менее 2 м) 182м 9 1638
Проход сквозь гипсокартонное перекрытие за 1шт. 10 168 1680
Проход сквозь кирпичное перекрытие (толщиной более 18 см) за 1шт. 4 420 1680
Проход сквозь бетонное перекрытие (толщиной более 18 см ) за 1шт. 5 560 2800
Итого: 79471

В таблице 5.2 приведен расчет трудоемкости основных видов работ

Таб. 5.2 Трудоемкость основных видов работ

Наименование работы Категория работников Общая трудоемкост, человеко-дня
Старший научный сотрудник

Инженер без

категории

Выдача технического задания 1 - 1
Подбор литературы 1 - 1
Анализ существующей сети 1 6 7
Анализ оборудования и программного обеспечения 2 8 10
Составление плана модернизации 1 21 22
Выработка рекомендаций и выводов 1 4 5
Оформление полученных результатов и выводов 1 3 4
Итого: 8 42 50

Расчет основной заработной платы приведен в таблице 5.3.

Таб. 5.3 Расчет основной заработной платы

Наименование категории работников Трудоемкость Должностной оклад, р. Премии и доплаты, р. Месячный фонд заработной платы, р. Фонд заработной платы на весь объем работ, р.
Чел – дни Чел – месяцы Премии Доплаты
Старший научный сотрудник 8 0,39 3000 300 495 3795 1480,1
Инженер без категории 42 2,02 1900 190 313,5 2403,5 4855,07
Итого: 6335,17

Затраты на оплату труда определим прямым расчетом на основании данных о трудоемкости работ. Результаты расчета основной заработной платы приведены в таблице 5.3. Премии составляют 10% от должностного оклада, доплаты по районному коэффициенту – 15% от суммы должностного оклада и премии. Фонд заработной платы на весь объем работ представляет собой месячный фонд заработной платы с учетом трудоемкости в человеко-месяцах. Трудоемкость в человеко-месяцах определяется делением трудоемкости в человеко-днях на количество рабочих дней в месяце (20,75 день).

Далее необходимо рассчитать дополнительную заработную плату работников. В дополнительную заработную плату работников включается оплата отпусков и т.д. Дополнительная заработная плата устанавливается в процентах к основной заработной плате с учетом премий и районного коэффициента.

, (3.1)

где СЗ.ОС – величина основной заработной платы, р.;

;

Общий фонд заработной платы определяется выражением:

. (3.2)

где

СЗ.ОС – величина основной заработной платы, р.

Определим общий фонд заработной платы:

Отчисления на социальное страхование составляют 35,8% от суммы основной (ФЗП) и дополнительной (ДЗП) заработной платы, т.е. от общего фонда заработной платы и включаются в затраты по проведению анализа работы сети.

Общие расходы на оплату труда и отчисления на социальные нужды составляют 9483,75 р.

В качестве оборудования применялся персональный компьютер (ПК).

Общая сумма затрат на амортизацию ПК определяется:

(3.3)


где Кд – первоначальная стоимость ПК “Pentium IV”;

Ку – первоначальная стоимость монитора;

q – норма амортизационных отчислений, которая для вычислительной техники составляет 20%, исходя из срока полезного использования 5 лет.

Фр – количество рабочих часов в году;

Тр – время работы ПК и монитора;

Кд = 13000 р.;

Ку = 9000 р.

(3.4)

где Р - количество рабочих дней в году;

Ч – количество рабочих часов за сутки;

Ки – коэффициент использования;

Ки = 0,9

Фр при пятидневной рабочей неделе в году составляет 249 дней по 8 часов и с учетом простоя оборудования в ремонте примет значение:

Т.к. ПК необходим для выдачи технического задания, составления плана модернизации и оформления полученных результатов и выводов, то Тр составляет 35 дней по 8 часов:

Таким образом, затраты на амортизацию составляют:


Расходы на электроэнергию. Для расчета расходов на электроэнергию необходимо знать установленную мощность оборудования Pуст и рассчитать активную мощность:

(3.5)

где k – коэффициент спроса, учитывающий загруженность машины в сутки;

Руст - установленная мощность оборудования.

k = 0,8.

Pуст = 300 Вт.

Общий расход электроэнергии:

(3.6)

где Ра – расходы на электроэнергию;

Тр – рабочее время; Тр =280 ч.

Ц – цена за единицу электроэнергии.

Ц = 0,96 (р/кВт×ч);

Таким образом, затраты на электроэнергию составляют:


Кроме затрат на оплату труда и социальные нужды, на амортизацию, обслуживание и оплату потребленной электроэнергии необходимо учесть накладные расходы (затраты на содержание управленческого аппарата и вспомогательных рабочих) и плановые накопления (прибыль), которые составляют 12,36% и 35% от суммы всех затрат соответственно.

Данные о затратах на исследования и доработку локальной вычислительной сети приведены в таблице 5.4.

Таб. 5.4 Расходы на проектно-изыскательские работы

Статья расходов Удельный вес, % Сумма, р.
Основная заработная плата 36,37 6335,17
Дополнительная заработная плата 3,09 538,48
Отчисления на социальные нужды 14,35 2500,1
Расходы на амортизацию оборудования 3,94 687,19
Расходы на электроэнергию 0,37 64,51
Накладные расходы 10,01 1744,0
Плановые накопления 31,85 5548,9
Итого 100 17418,35

НДС – 18%

Итого с НДС – 20553,65 р.

Таким образом, затраты на проектно-изыскательские работы локальной вычислительной сети составляют 20553,65 рублей. При этом основными видами расходов на проектно-изыскательские работы, являются основная заработная плата отчисления на социальные нужды.

Сводный расчет стоимости ЛВС представлен в таблице 5.5.

Таб. 5.5 Сводный расчет стоимости ЛВС

Наименование работ и затраты Стоимость р.
Цена разработки 20553,65

Монтажные работы

Оборудование, ПО и материалы

79 471
Итого в текущих ценах 2008 г.-2009 г. 100024,65

Вывод: Подводя, итоги технико-экономического обоснования мы увидели, что современная компьютерная сеть коммерческого предприятия, требует грамотного подхода на всех этапах разработки и строительства, что сказывается на увеличении конечной стоимости. Но, учитывая предъявляемые требования к стабильности работы сети, информационно вычислительного оборудования, хранения и обработки информации, вложения являются оправданными.

Ежедневные затраты предприятия на курьерские услуги составляли в среднем 680 руб. Учитывая что после введения сети в эксплуатацию предприятию придется оплачивать абонентскую плату провайдеру ЗАО «Билайн» в размере 6000 руб. в месяц, что составляет 200 руб. в день. Не трудно подсчитать среднюю экономию средств, полученную при введении сети в эксплуатацию (680-200=480). Значит, срок окупаемости проекта составит: 100024,65/480=208 дней.

6. Безопасность и экологичность

6.1 Характеристика возможных опасных и вредных производственных факторов

Вредными считаются производственные факторы воздействие которых на работающих приводит к заболеваниям или снижению работоспособности. Физические факторы и вредные производственные факторы: подвижные части производственного оборудования; разрушающиеся конструкции; повышенная запыленность и загрязнённость воздуха рабочей зоны; повышенное значение напряжения в электрической цепи; замыкание, которое может произойти через тело человека; повышенный уровень статического электричества; повышенная напряженность электромагнитного и магнитного полей; отсутствие или недостаток естественного света; недостаточная освещенность рабочей зоны; расположение рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли. Психофизиологические опасные и вредные производственные факторы по характеру действия подразделяются на физические и нервно-психичиские перегрузки. Физические перегрузки могут быть статические и динамические. Нервно-психичиские перегрузки: умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда и эмоциональные перегрузки.

Электробезопасность — система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока. Опасность электрического тока в отличие от прочих опасностей усугубляется тем, что человек не в состоянии без специальных приборов обнаружить напряжение дистанционно, а также быстротечностью поражения — опасность обнаруживается, когда человек уже поражен. Анализ смертельных несчастных случаев показывает, что на долю поражений электрическим током приходится на производстве до 40, в энергетике — до 60% ; большая часть поражений (до 80%) происходит в электроустановках напряжением до 1000 В (110—380 В).

Электрические удары представляют большую опасность (они вызывают 85—87% смертельных поражений). Остановке сердца при поражении предшествует так называемое фибрилляционное состояние. Фибрилляция сердца заключается в беспорядочном сокращении и расслаблении мышечных волокон (фибрилл) сердца. Электрический ток, вызывающий такое состояние, называется пороговым фибрилляционным током. При переменном токе он находится в пределах 100 мА — 5 А, при постоянном токе — 300 мА — 5 А. При токе более 5 А происходит немедленная остановка сердца, минуя состояние фибрилляции. Если через сердце пострадавшего пропустить кратковременно (доли секунды) ток 4—5 А, мышцы сердца сокращаются и после отключения тока сердце продолжает работать. На этом принципе основано действие дефибриллятора — прибора для восстановления работы сердца, остановившегося или находящегося в состоянии фибрилляции.

Таким образом, при остановке и фибрилляции сердца работа его самостоятельно не восстанавливается, поэтому необходимо оказание первой (доврачебной) помощи в виде искусственного дыхания и непрямого массажа сердца. Как известно, в состоянии клинической смерти человек может находиться в течение 3—5 мин. Если за данный промежуток времени человеку не оказывается помощь, клиническая (мнимая) смерть переходит в биологическую (истинную) смерть — необратимый процесс отмирания клеток.

Если человек касается одновременно двух точек, между которыми существует напряжение, и при этом образуется замкнутая цепь, через тело человека проходит ток. Значение этого тока зависит от схемы прикосновения, то есть от того, каких частей электроустановки касается человек, а также от параметров электрической сети. Не касаясь параметров сети, рассмотрим схемы включения человека в цепь тока (схемы прикосновения).

1. Двухфазное (двухполюсное) прикосновение (рисунок 6.1 а, б). При этом человек оказывается под рабочим напряжением сети и через него проходит ток. В трехфазной сети ток через человека определяется линейным (междуфазным) напряжением.

2. Однофазное (однополюсное) прикосновение. Если человек, стоя на земле, касается одного из полюсов или одной из фаз, цепь тока замыкается через землю и, далее, через сопротивление изоляции и емкости фаз в сети с изолированной нейтралью (рисунок 6.1 в) или через заземление нейтрали (рисунок 6.1 г). При этом через тело человека происходит замыкание на землю, так как человек, касаясь провода, соединяет его с землей. Поэтому ток, проходящий через человека, можно представить как ток замыкания на землю.

3. Прикосновение к заземленным нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением. Нетоковедущие части электроустановки нормально не находятся под напряжением. Это корпуса электрооборудования, оболочки кабелей и тому подобное. Они могут оказаться под напряжением лишь случайно, в результате повреждения изоляции. Прикосновение к заземленному корпусу, имеющему контакт с одной из фаз, показано на рисунке 6.1 д. Часть тока замыкания на землю проходит через тело человека, то есть ток через тело человека зависит от тока замыкания на землю. Если человек касается незаземленного корпуса, оказавшегося под напряжением (рисунок 6.1 е), через человека проходит весь ток замыкания на землю, то есть это случай равноценен однополюсному прикосновению к токоведущим частям.

Различают напряжения прикосновения и шага. Напряжение прикосновения — это напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек. Во всех случаях контакта человека с частями, нормально или случайно находящимися под напряжением, это напряжение прикладывается ко всей цепи человека, куда входят сопротивления тела человека, обуви, пола или грунта, на котором стоит человек. Напряжение прикосновения приложено только к телу человека, а поэтому его можно определить как падение напряжения в теле человека.

Рис. 6.1 Схемы прикосновения к токоведущим частям и к корпусу, оказавшемуся под напряжением: а, б — двухфазное (двухполюсное) прикосновение; в,г ¾ однофазное (однополюсное) прикосновение в сети с изолированной и заземленной нейтралью; д, е — прикосновение к «пробитому» корпусу при исправном заземлении и отсутствии заземления.

При двухфазном прикосновении к токоведущим частям напряжение прикосновения равно рабочему напряжению электроустановки, а в трехфазной сети — линейному напряжению. При однофазном прикосновении к токоведущим частям напряжение прикосновения определяется фазным напряжением относительно земли. При прикосновении к заземленным нетоковедущим частям напряжение прикосновения зависят от напряжения корпуса относительно земли.

Напряжение шага — напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек. Если человек находится на грунте вблизи заземлителя, с которого стекает ток, то часть этого тока может ответвляться и проходить через ноги человека по нижней петле. Ток, проходящий через человека, зависит от тока замыкания на землю. Во всех случаях, кроме двухфазного (двухполюсного) прикосновения, в цепи тока через человека участвует грунт (земля), одна из точек касания (или обе) находится на поверхности грунта, при этом ток через человека зависит от тока замыкания на землю. Чтобы выявить эту зависимость и определить ток через человека, надо провести анализ явлений прохождения тока в грунте (тока замыкания на землю).

6.2 Технические средства защиты, обеспечивающие безопасность работ; оценка их эффективности

Электрозащитные средства по назначению подразделяются на: изолирующие; ограждающие; вспомогательные.

Изолирующие служат для изоляции человека от токоведущих частей и в свою очередь подразделяются на основные и дополнительные.

Основные — это те средства защиты, изоляция которых длительно выдерживает рабочее напряжение. Они позволяют прикасаться к токоведущим частям под напряжением. К ним относятся:

· изолирующие штанги;

· изолирующие и электроизмерительные клещи;

· диэлектрические перчатки;

· диэлектрическая обувь;

· слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками;

· указатели напряжения.

Дополнительные средства сами по себе не обеспечивают защиту от электрического тока, а применяются совместно с основными средствами, это изолирующие подставки, коврики, боты.

Ограждающие защитные средства служат для временного ограждения токоведущих частей, а также для предупреждения ошибочных действий в работе с коммутационной аппаратурой. Это переносные ограждения, щиты, изолирующие накладки, переносные заземления. Вспомогательные средства служат для защиты от падения с высоты и прочих повреждений. К ним относятся предохранительные пояса, страхующие канаты, когти, очки, рукавицы.

Сигнализация (звуковая, световая и комбинированная) предназначена для предупреждения персонала о наличии напряжения или его отсутствии.

Плакаты служат для предупреждения об опасности приближения к частям электроустановок. Они могут быть: предупреждающими, запрещающими, предписывающими и указательными.

Блокировка — это устройство, предотвращающее попадание работающих под напряжение в результате ошибочных действий. Блокировка по принципу действия подразделяется на: электрическая (непосредственно коммутирует блок контакта в электрической цепи); механическая (запирает замок).

Основными мерами защиты от поражения электрическим током являются:

- обеспечение недоступности токоведущих частей, находящихся под напряжением, для случайного прикосновения;

- электрическое разделение сети;

- устранение опасности поражения при появлении напряжения на корпусах, кожухах и других частях электрооборудования, что достигается защитным заземлением, занулением, защитным отключением;

- применение малых напряжений;

- защита от случайного прикосновения к токоведущим частям применением кожухов, ограждений, двойной изоляции;

- защита от опасности при переходе напряжения с высшей стороны на низшую;

- контроль и профилактика повреждений изоляции;

- компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю;

- применение специальных электрозащитных средств — переносных приборов и предохранительных приспособлений;

- организация безопасной эксплуатации электроустановок.

Применение малых напряжений. Если номинальное напряжение электроустановки не превышает длительно допустимого напряжения прикосновения, снижается опасность поражения электрическим током. Наибольшая степень безопасности достигается при малых напряжениях 6—12 В при питании потребителей от аккумуляторов, гальванических элементов, выпрямительных установок, преобразователей частоты, понизительных трансформаторов на напряжение 12, 24, 36, 42 В. Применение малых напряжений ограничивается трудностью осуществления протяженной сети. Поэтому областью применения малых напряжений являются ручной электрифицированный инструмент, переносные лампы, лампа местного освещения, сигнализация.

Контроль и профилактика повреждений изоляции. Профилактика изоляции направлена на обеспечение ее надежной работы. Прежде всего, необходимо исключить механические повреждения, увлажнение, химическое воздействие, запыление, перегревы. Но даже в нормальных условиях изоляция постепенно теряет свои первоначальные свойства. С течением времени развиваются местные дефекты. Сопротивление изоляции начинает резко уменьшаться, а ток утечки — непропорционально расти. В месте дефекта появляются частичные разряды тока, изоляция выгорает. Происходит так называемый пробой изоляции, в результате чего возникает короткое замыкание, которое, в свою очередь, может привести к пожару или поражению людей током. Чтобы поддерживать диэлектрические свойства изоляции, необходимо систематически выполнять профилактические испытания, осмотры, удалять непригодную изоляцию и заменять ее. Периодически в помещениях без повышенной опасности и в опасных помещениях соответственно не реже одного раза в два года и в полгода проверяют соответствие сопротивления изоляции норме. При обнаружении дефектов изоляции, а также после монтажа сети или ее ремонта на отдельных участках отключенной сети между каждым проводом и землей или между проводами разных фаз проводят измерения.

Однофазные замыкания тока, которые могут возникнуть в электрических машинах, аппаратах, приборах опасны тем, что на корпусах и опорах появляются напряжения, достаточные для поражения человека и возникновения пожара. Ток замыкания создает опасные напряжения не только на самом оборудовании, но и возле него, растекаясь с оснований и фундаментов.

Защиту от поражения электрическим током и возгорании можно осуществить защитным отключением (отключают поврежденный участок сети быстродействующей защитой), либо защитным заземлением (снижают напряжения прикосновения и шага), либо занулением (отключают оборудование и снижают напряжения прикосновения и шага на период, пока не сработает отключающий аппарат). Рассмотрим эти важнейшие меры защиты в электроустановках.

Главное назначение защитного заземления — понизить потенциал на корпусе электрооборудования до безопасной величины. Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетокопроводящих частей, которые могут оказаться под напряжением. Корпуса электрических машин, трансформаторов, светильников, аппаратов и другие металлические нетоковедущие части могут оказаться под напряжением при замыкании их токоведущих частей на корпус. Если корпус при этом не имеет контакта с землей, прикосновение к нему так же опасно, как и прикосновение к фазе. Если же корпус заземлен, он окажется под напряжением. а человек, касающийся этого корпуса, попадает под напряжение прикосновения. Безопасность обеспечивается путем заземления корпуса заземлителем, имеющим малое сопротивление заземления и малый коэффициент напряжения прикосновения. Сопротивление тела человека и заземлителя параллельно. Поэтому преобладающая часть тока замыкания на землю пройдет через заземлитель и только незначительная часть — через тело человека. В этом суть применения защитного заземления. Защитное заземление может быть эффективно в том случае, если ток замыкания на землю не увеличивается с уменьшением сопротивления заземления. Это возможно в сетях с изолированной нейтралью, где при замыкании на землю или на заземленный корпус ток не зависит от проводимости (или сопротивления) заземления, а также в сетях напряжением выше 1000В с заземленной нейтралью. В последнем случае замыкание на землю является коротким замыканием, причем срабатывает максимальная токовая защита. В сети с заземленной нейтралью напряжением до 1000 В заземление неэффективно, так как даже при глухом замыкании на землю ток зависит от сопротивления заземления и с уменьшением последнего ток возрастает.

Область применения защитного заземления: сети до 1000В переменного тока — трехфазные трехпроводные с изолированной нейтралью; однофазные двухпроводные, изолированные от земли, а также постоянного тока двухпроводные с изолированной средней точкой обмоток источника тока; сети выше 1000 В переменного и постоянного тока с любым режимом нейтральной или средней точек обмоток источников тока.

Защитному заземлению подлежит оборудование: в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, а также в наружных установках заземление является обязательным при номинальном напряжении электроустановки выше 42 В переменного тока и 110 В постоянного тока; в помещениях без повышенной опасности заземление является обязательным при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока; во взрывоопасных помещениях заземление выполняется независимо от значения напряжения.

Защитное отключение — быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения человека током. Такая опасность может возникнуть при замыкании фазы на корпус, снижении сопротивления изоляции сети ниже определенного предела и, наконец, в случае прикосновения человека непосредственно к токоведущей части, находящейся под напряжением.

Во всех этих случаях опасность поражения обусловлена напряжением прикосновения или током, проходящим через человека. Основными элементами устройств защитного отключения являются прибор защитного отключения и автомат. Прибор защитного отключения состоит из отдельных элементов, которые воспринимают входную величину, реагируют на ее изменения и при заданном ее значении дают сигнал на отключение выключателя. Этими элементами являются: датчик — входное устройство (как правило, реле соответствующего типа); усилитель, усиливающий сигнал датчика; цепи контроля; вспомогательные элементы (сигнальные лампы и измерительные приборы — омметры и другие).

Основные требования, которым должны удовлетворить устройства защитного отключения, такие: высокая чувствительность; малое время отключения; селективность действия; способность осуществлять самоконтроль исправности; достаточная надежность.

В зависимости от принятых входных (контролируемых) величин устройства защитного отключения условно делятся на следующие типы: реагирующие на потенциал (напряжение) корпуса относительно земли, ток замыкания на землю, напряжение нулевой последовательности, ток нулевой последовательности, напряжение фазы относительно земли, оперативный ток, вентильные схемы.


Заключение

Введение беспроводной сети в инфраструктуру предприятия ООО «Спецтехмонтаж», заложило прочный фундамент для дальнейшего развития беспроводных сетей в указанной организации. В ходе выполнения дипломного проекта были применены навыки и знания, полученные на таких курсах как: «Сети ЭВМ и телекоммуникаций», «Сетевые технологии», «Моделирование систем», «Проектирование автоматизированных систем обработки информации и управления», «Надежность эргономика и качество АСОИиУ» и «Технико-экономическое проектирование». Так же были получены новые знания в области правового регулирования вопроса использования радиочастот.

Учитывая то, что сеть была реализована на практике с использованием материалов данной работы, как основополагающих проектных документов можно сказать, что актуальность данной работы очевидна. Подтверждением квалифицированного составления проекта сети являются результаты тестирования, представленные в пункте 3.4.

В заключении можно сказать, что в результате тщательного подхода ко всем этапам проектирования удалось добиться достаточно низкого бюджета проекта, не экономя на оборудовании. В проекте использовалось передовое оборудование всемирно известного производителя телекоммуникационных устройств CiscoSystems.


Список используемой литературы

1. Горальски В. Технологии xDSL. М.: Лори, 2006, 296 с.

2. www.vesna.ug.com;

3. www.young.shop.narod.com;

4. www.ixbt.com

5. www.rsdn.ru

6. www.xakep.ru

7. www.opennet.ru

8. www.pulscen.ru

9. www.cisco.com

10. Барановская Т.П., Лойко В.И. Архитектура компьютерных систем и сетей. М.: Финансы и статистика, 2003, 256 с.

11. Манн С., Крелл М. Linux. Администрирование сетей TCP/IP. М.: Бином-Пресс, 2004, 656с.

12. Смит Р. Сетевые средства Linux. М.: Вильямс, 2003, 672 с.

13. Кульгин М. Компьютерные сети. Практика построения. СПб.: Питер, 2003, 464 с.

14. Таненбаум Э. Компьютерные сети. СПб.: Питер, 2005, 992 с.

15. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Основы Сетей передачи данных. Курс лекций. М.: Интернет-Университет Информационных Технологий, 2003, 248 с.

16. Вишневский В.М. Теоретические основы проектирования компьютерных сетей. М.: Техносфера, 2003, 512 с.