2.1.2.8. Методы и технологии проектирования средств телекоммуникаций

Методы и технологии проектирования средств телекоммуникаций достаточно разнообразны и многочисленны вследствие большого разнообразия как используемых в них аппаратных, так и программных средств. В качестве примера, включающего обучающие функции, приведем использование САПР NetCracker Professional 3.1 по проектированию и моделированию локальной вычислительной сети.

Система NetCracker Professional 3.1 предназначена для создания сетевых проектов, в том числе многоуровневых. Она содержит базы данных коммуникационного оборудования различных категорий (маршрутизаторов, мостов, адаптеров, связных процессоров, коммутаторов, концентра­торов и др.), а также кабелей линий связи. Базы данных рассортированы по наименованиям производителей и продавцов оборудования. Инженером-проектировщиком проводится моделирование создаваемой сети и сбор статистических данных о ее технических параметрах. Автоматически создается отчет и рассчитываются затраты на приобретение выбранного оборудования. Система обладает возможностью звуковых подсказок.

Проектирование и моделирование (анимирование) функционирования разных вариантов ЛВС (LAN).

На первом этапе вначале проводится ознакомление с графическим интерфейсом пользователя и базами данных (здания, университетские городки, рабочие группы ЛВС – рис. 29). Затем проектант выбирает тип сетевого устройства – маршрутизатор и необходимый блок системного процессора, располагая его в корпусе устройства. При этом на экране дисплея отображается передняя панель устройства. Протоколы, которые допускаются для выбранного блока системного процессора, будут представлены в диалоговом окне свойств. В выбранном маршрутизаторе просматривается количество используемых и неиспользуемых портов. Виды линий связи, используемых для подключения устройств, – витая пара, коаксиальный кабель, многожильный кабель, волоконно-оптическая линия связи и радиосвязь – отображаются в диалоговом окне условных обозначений. Система автоматически создает отчет в виде списка оборудования и расчета его стоимости, которые можно вывести на печать.

На втором этапе проектант запускает проектную анимацию предлагаемой ему сети. При этом по линиям связи разных типов начинают перемещаться пакеты данных (рис. 30).

Рис. 29. Окно рабочего пространства

В диалоговом окне установки анимации проектант корректирует параметры анимации: размер пакета, интенсивность пакетов и скорость передачи информации. Затем он открывает более низкий уровень сети и просматривает подсети, расположенные в разных зданиях (рис. 31). Вернувшись в сеть, проектант прерывает связь между двумя маршрутизаторами и проверяет протокол маршрутизации для разных сетевых протоколов, после чего восстанавливает прерванную связь и, приостановив передачу, получает информацию о любом пакете (приложения, размер, источник, адресат, сетевой протокол и протокол несущей частоты). В заключение проектант переименовывает одно из зданий.

Рис. 30. Окно сайта ЛВС с анимацией

На третьем этапе проектант самостоятельно создает свой новый сетевой проект. Для этого он вначале выбирает коммутатор определенного типа, подбирает и размещает рабочие станции какого-либо производителя, выбирает тип и производителя персонального компьютера. В каждую из рабочих станций проектант помещает платы LAN-адаптеров выбранного типа и проверяет их на совместимость с данной рабочей станцией. В случае их несовместимости надо выбрать другой тип адаптера.

Рис. 31. Подсеть MathLab с анимацией.

Затем проектант проводит линии связи рабочих станций с коммутатором и проверяет тип носителей, рекомендованный данной САПР. В диалоговом окне конфигураций он выбирает один из трафиков (CAD/CAM, E-mail, E-mail server, FTP client, FTP server, Smoll office и др.), устанавливает его, например, между двумя рабочими станциями и запускает анимацию, изменяет интенсивность и размер пакета, скорость передачи пакетов.

В диалоговом окне обзора карт (Мар) проектант просматривает все устройства, использованные в сети. Помимо карт, которые приводятся программой, имеется возможность использования собственных карт. Затем проектант изменяет цвет дисплея на заднем плане и цвет фона, содержащего карту, изменяет конфигурацию двух созданных трафиков, добавляет и удаляет наращиваемый концентратор.

Четвертый и пятый этапы посвящены созданию многоуровневых сетевых проектов. Для этого в окне проекта проектант отображает иерархическую структуру сети, начиная с верхнего уровня и заканчивая вложенными друг в друга нижними уровнями. Используя инструментальные средства рисования, проектант переименовывает владельца сети или его предприятие, рисует стрелку, показывающую направление трафика, и изменяет ее цвет, делает надписи, просматривает трафики между двумя уровнями сети.

Затем проектант создает новый проектный файл, включающий выбираемые здания, кампусы и рабочие группы. Проект завершается заполнением архитектуры клиент-сервер одного или всех зданий. При этом используются универсальные устройства, которые заранее конфигурированы и включены в базу данных устройств данной САПР. Далее проектант проектирует связь между зданием и рабочей группой: выбирает тип рабочей станции, универсальный коммутатор и соединяет их линиями связи; выбирает тип рабочей группы и прокладывает линию связи к зданию с применением разъема; выбирает порт коммутатора. Одну из рабочих станций он назначает сервером, выбирает тип сервера (например, электронная почта) и вставляет программное обеспечение E-mail server в компьютер. Затем проектант назначает трафик созданной подсети клиент-сервер и запускает анимацию; потом назначает другой трафик, например Smoll office, и вновь запускает анимацию; просматривает индикаторы, отображающие статистику обмена и системное время, за которое происходит моделирование сети. В процессе выполнения моделирования можно прослушивать речевые отчеты, касающиеся использования сети. После этого проектант переносит один из индикаторов на другую линию связи, нарушает и восстанавливает эту связь. На экран дисплея выводится временная диаграмма использования линий связи, на которой видно изменение статистических данных при обрыве и восстановлении связи. Выводится также отчет сетевой статистики устройств.

На шестом этапе проектант производит настройку базы данных и поиск в базе данных. Вначале он создает устройство и сохраняет его в базе данных пользователя, для чего выбирает тип рабочей станции, вызывает мастер Фабрики Устройств, изменяет число слотов в компьютере для сменных блоков – адаптеров и внутренних модемов. Далее он выбирает стандарты шин: VESA (высокоскоростная локальная видеошина для ПК), PCI и ISA (архитектура шины промышленного стандарта); просматривает выбранные устройства; прибавляет портовую группу, изменяет число портов на два, выбирает тип связи (Ethernet 10BASE-2, Ethernet 10BASE-T или иной) и тип носителей.

Затем проектант открывает новый проект, отображает браузер базы данных, в окне изображения выбирает только что созданную рабочую станцию, после чего ищет совместимые со станцией устройства, а в базе данных – ATM-совместимую плату адаптера. Создаются 10 копий рабочей станции с платой адаптера и упорядочиваются в геометрической круговой модели, выбираемой в соответствующем окне.

На седьмом этапе проектант создает проект ЛВС с использованием сетевого Автооткрытия, открывающего типовой файл. Он выбирает тип интерфейса, после чего автоматически создается новое устройство, согласуемое с базой данных. Затем проектант создает незаполненное устройство и заполняет вручную выбранными из базы данных узлом SmartSTACK Ethernet и сменным блоком FE-100TX SmartSTACK.

В завершение проводится верификация – проверка того, что устройство приемлемо для NetCracker и все его части могут работать вместе. Результат разработки на этом занятии система изобразит графически.

Вопросы для самоконтроля. 1. Каковы достоинства и недостатки одноранговых сетей? 2. Каковы достоинства и недостатки сетей с выделенным сервером? 3. Охарактеризуйте сетевую модель OSI. 4. Какие основные сетевые устройства вы знаете? Кратко охарактеризуйте их. 5. Каково назначение сетевых карт (адаптеров)? 6. Для чего предназначены и в каких случаях применяются повторители и усилители? 7. Расскажите о назначении и случаях применения концентраторов и коммутаторов. 8. Для чего предназначены и в каких случаях применяются мосты и маршрутизаторы? 9. Расскажите о назначении и случаях применения шлюзов.