Разработка схемы топологии локальной корпоративной сети, описание ее технических характеристик и решаемых задач - (курсовая)
Дата добавления: март 2006г.
Государственная Академия сферы быта и услуг
Поволжский Технологический институт сервиса
Факультет Сервис компьютерной техники
Кафедра сервис БРЭА
УТВЕРЖДЕНО
НА ЗАСЕДАНИИ КАФЕДРЫ
“______”_______________2000г.
Зав. кафедрой _________________
ЗАДАНИЕ
на выпускную квалификационную работу
СТУДЕНТУ: Русских Андрею Павловичу
РУКОВОДИТЕЛЬ: Шлегель Олег Александрович
ТЕМА ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ
(утверждена приказом по институту от “____”___________2000г. №_____) Разработка технологии ремонта, модернизации сервера с двумя процессорами Pentium. СРОК СДАЧИ СТУДЕНТОМ ПРОЕКТА “____”__________2000г.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЕ:
Число одновременных подключений сервера – 100
Средняя скорость передачи данных – 10 Мбит/с
Объем дискового пространства – 10-20 Гбайт
Особые требования по надежности – 10-15 лет.
СОДЕРЖАНИЕ РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ (перечень подлежащих разработке вопросов) Введение
Конструкторский раздел.
Анализ конфигураций сетевого сервера.
Расчет надежности сервера.
Расчет быстродействия сервера.
Технологический раздел.
2. 1 Порядок сборки аппаратной части сервера.
2. 2 Технология ремонта и модернизации устройств сервера.
2. 3 Оценка производительности категорий нагрузки.
Организационно-экономический раздел.
Охрана труда.
Патентные исследования.
Заключение
Список литературы
ПЕРЕЧЕНЬ ГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА (с точным указанием обязательных чертежей) Схема разводки кабелей сервера – 3 листа плакат А1
Графики быстродействия сервера – 1 лист плакат А1
Зависимость ВБР от стоимости – 1лист плакат А1
Зависимость ВБР от времени работы – 1 лист плакат А1
Графики производительности категорий нагрузки – 1 лист плакат А1 Технико-экономическое обоснование – 1 лист плакат А1
КОНСУЛЬТАНТЫ ПО ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЕ (с указанием относящихся к ним разделов)
Дата выдачи задания “____”____________2000г.
Руководитель ________________________
(подпись)
Задание принял к исполнению “____”____________2000г.
________________________________
(подпись студента)
Содержание
Лист
Введение
1. Конструкторский раздел
1. 1. Анализ конфигураций сетевого сервера. ____
1. 1. 1 Выбор процессора. ____
1. 1. 2 Выбор серверной платы. ____
1. 1. 3 Выбор памяти. ____
1. 1. 4 Выбор жесткого диска. ____
1. 1. 5 Выбор корпуса сервера. ____
1. 1. 6 Выбор RAID контроллера. ____
1. 1. 7 Выбор сетевой платы. ____
1. 2 Расчет необходимого объема оперативной памяти. ____
1. 3 Расчет объема жесткого диска. ____
1. 4 Расчет надежности сервера. ____
1. 5 Расчет быстродействия сервера. ____
1. 6 Расчет мощности, потребляемой сервером. ____
2. Технологический раздел.
2. 1 Порядок сборки аппаратной части сервера. ____
2. 2 Технология ремонта сервера. ____
2. 3 Разработка алгоритма технологии модернизации
сервера. ____
2. 4 Оценка производительности категорий нагрузки. ____
3. Организационно-экономическая часть. ____
3. 1. Аннотация. ____
3. 2. Выбор и обоснование базового варианта для сравнения. ____ 3. 3. Краткая характеристика технических изменений. ____
3. 4. Определение капитальных затрат на внедрение сервера. ____ 3. 5. Расчет текущих затрат. ____
4. Охрана труда. ____
4. 1. Вводная часть. ____
4. 2. Влияние дисплеев на здоровье пользователей и борьба с вредными воздействиями. ____ 4. 3. Характеристика помещения и факторы, действующие на оператора в процессе его труда. ____ 4. 4. Расчёт освещения рабочего места оператора. ____
4. 5. Расчет защитного заземления. ____
5. Патентные исследования. ____
Заключение
Список литературы
Приложение
Список литературы.
“Windows NT – выбор “профи“”. – М. , Издательский отдел “Русская Редакция” ТОО “Channel Trading Ltd”. ,1996 – 392c. : ил. Борзенко А. “IBM PC: устройство, ремонт, модернизация. ” — М. : Компьютер Пресс, 1995. – 297с. Озерцовский С. “Микропроцессоры Intel: от 4004 до Pentium Pro. ” Computer Week. #41. 1996. – 365с. ,ил. Аврин С. “Компьютерные артерии. ” Hard ‘n’ Soft. #6. 1994
Симонович С. В. , Евсеев Г. А. , Алексеев А. Г. “ WINDOWS: лаборатория мастера “. – М. :АСТ-ПРЕСС: Инфорком-Пресс, 2000. – 656с. Фролов А. В. ,Фролов Г. В. “Аппаратное обеспечение IBM PC. ” — М. : ДИАЛОГ-МИФИ. 1995. – 476с. ,ил. Шевель Д. М. “Модернизация и обслуживание ПК. ” — К. : ВЕК+, М. :Энтроп, М. :Корона-Принт, 2000. – 592с. ,ил. А. Пилгрим “ Персональный компьютер: модернизация и ремонт “. – СПб. :BHV – Санкт-Петербург, 1999. – 528с. ,ил. Каган Б. М. , Мкртумян И. Б. , “Основы эксплуатации ЭВМ” - М. : Энергоатомиздат, 1988 – 432 с. : ил. Мотузко Ф. Я. “Охрана труда”, М. Высшая школа, 1969. – 346с. ,ил. Самгин Э. Б. “Освещение рабочих мест” — изд. МИРЭА, 1989. – 287с. ,ил Сибаров Ю. Б. “Охрана труда в вычислительных центрах” — М. : Машиностроение, 1990. – 421с. ,ил. CD-ROM диск Intelв Server Building Blocks.
Всемирная сеть Internet.
ГОСТ 27. 302. Надежность в техники.
www. uspto. gov - онлайновая служба поиска американского национального патентного бюро “US Patent and Trademark Office” ( www. uspto. gov ). Журнал “ UPGRADE “ выпуск 7 1999, выпуск 2, 3, 4 2000.
Введение
Слово “сервер” слышали все, кто когда-либо сталкивался с персональным компьютером, подключенным к сети. Сервер обычно представляют себе как некоторую отличную от ПК модель компьютера или же как систему повышенной мощности. Считается, что серверы совершенно необходимы в банках, на биржах, в крупных промышленных компаниях.... Известно, что стоимость сервера в 10 тысяч долларов - обычное дело и что существуют серверы, стоимость которых превышает миллион долларов. Слово “сервер” имеет тот же корень, что и “сервис”. Сервер - это не просто компьютер, а такой компьютер, который способен оказывать некоторые услуги другим компьютерам, подсоединенным к нему. Да, сервер подразумевает, что компьютеры каким-то образом связаны с ним и друг с другом, и это - шаг к совместной работе людей, сидящих за компьютерами. То есть слово “персональный” к серверу никак не подходит - это в высшей степени коллективный компьютер! Раньше все компьютеры были серверами и действительно, еще совсем недавно (всего лет двадцать назад) понятия “персональный компьютер” не существовало. Компьютер был гораздо больше по размеру (как шкаф), обслуживал одновременно множество пользователей, а также производил все вычисления и хранил всю информацию. Пользователи же общались с компьютером посредством терминалов (дисплей плюс клавиатура). КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ
Анализ конфигураций сетевого сервера.
По заданию дипломного проекта, необходимо выбрать конфигурацию сервера соответствующую заданным условиям. Это должен быть сервер с двумя процессорами Pentium, который должен обеспечить работу 100 пользователей. Так как по условию сервер должен работать 10 лет, то он должен позволять дальнейшую модернизацию без замены его основных компонентов. Выбор конфигурации сервера является компромиссом между возможностями и потребностями: чем производительней сервер - тем дороже он стоит. Разберем, из чего складывается производительность серверов. Она является комбинацией производительностей различных компонент системы, таких как процессор, серверная плата, оперативная память, жесткий диск. Выбирая сервер, не всегда стоит гнаться за производительностью каждого из компонент - если необходим файловый сервер, ему не требуется сверхмощный процессор, и увеличить дисковую подсистему. А вот если сервер, конфигурацию которого выбираем, многоцелевой, тогда стоит подумать именно о производительности процессора и объеме оперативной памяти. При выборе конфигурации также полезно знать минимальные системные требования программного обеспечения, которое планируется установить на сервере.
В наших рассуждениях будем основываться на том, что технологии Intel являются лидирующими в разработке серверов. [ ] 1. 1. 1 Выбор процессора.
Процессор является сердцем любой компьютерной техники. Очевидно, что от его производительности напрямую зависит производительность сервера в целом Поэтому, при выборе сервера предлагаю остановиться на моделях с процессором Pentium II. Более производительный процессор Pentium III - Pentium III Xeon стоит значительно дороже и предназначен для решения сложных графических задач. [ ]
1. 1. 2 Выбор серверной платы.
Производительность серверной платы является интегральной характеристикой. Одним из основных показателей быстродействия системной платы является тактовая частота системной шины. Она характеризует скорость, с которой различные устройства на серверной плате обмениваются данными. [ ] Очевидно, чем больше этот показатель - тем быстрее работает плата. До недавнего времени максимальная частота системной шины системных плат под процессоры Intel составляла 66 МГц, но с появлением новых более производительных процессоров, узким местом, которое препятствовало дальнейшему наращиванию производительности стала именно системная шина. Поэтому, вслед за новыми процессорами появились серверные платы, работающие на тактовой частоте 100 МГц, которые и предлагаю использовать на разрабатываемом сервере. Другим важным показателем производительности серверной платы является установленный на ней чипсет. Он обеспечивает взаимодействие различных компонентов платы между собой. От установленного чипсета напрямую зависит и тактовая частота системной шины. [ ] Поскольку Intel является общепризнанным производителем чипсетов для своих процессоров, большинство производителей устройств расширения ориентируются именно на чипсеты Intel. [ ] Третья важная характеристика серверной платы - поддержка дополнительных процессоров. /По условию дипломного проекта их должно быть 2/ И, наконец, помимо всего прочего серверная плата также должна иметь развитые средства самодиагностики, такие как измерение собственной температуры и температуры процессоров, контроль за вентиляторами охлаждения и т. д. Это очень важно потому, что серверы, как правило, работают в круглосуточном режиме в течение всего срока службы. Проведем сравнительный анализ серверных плат прелагаемых Intel , обеспечивающие выше изложенные условия. Сравнительная таблица 1. 1. 2. 1
N440BX
L440GX+
C440GX+
Поддержка процессоров
один или два процессора Intel Pentium ® II с тактовыми частотами от 266 до 400 МГц
один или два процессора Intel® Pentium® III или Pentium II с тактовой частотой 500, 450, 400 или 350 МГц
от одного до двух процессоров Intel® Pentium® III XeonTM или Pentium II Xeon -550, 500, 450 и 400 МГц
Объем кэш-памяти второго уровня
512 Кб
512 Кб
от 512 Кб до 2 Мб
Память
до 1 Гб памяти SDRAM ECC 100МГц
до 2 Гб памяти SDRAM ECC100МГц
до 2 Гб памяти SDRAM ECC100МГц
Емкость модулей DIMM
32, 64, 128 и 256 Мб
32, 64, 128, 256, 512 Мб
32, 64, 128, 256, 512 Мб
Свободные слоты шин
три PCI, один ISA, один совмещенный PCI/ISA
Шесть PCI, в т. ч. два с поддержкой 66-МГц плат PCI, один разъем ISA
Шесть PCI, в т. ч. два с поддержкой 66-МГц плат PCI, один разъем ISA
Независимые шины
Две независимые шины PCI
Две независимые шины PCI
Интеграция узлов
Двухканальный SCSI-контроллер (Макс. скорость передачи данных 40 Мб/с) , сетевой Intel PRO/100+ Fast Ethernet (Intel 82559)и графический адаптеры Cirrus Logic GD 5480
Ultra2 SCSI (Максимальная скорость передачи: 120Мб/с (80 + 40)) , адаптер локальной сети Intel PRO/100+ Fast Ethernet (Intel 82559), графический контроллер Cirrus Logic GD 5480
Ultra2 SCSI (Максимальная скорость передачи: 120Мб/с (80 + 40)) , адаптер локальной сети Intel PRO/100+ Fast Ethernet (Intel 82559), графический контроллер Cirrus Logic GD 5480
Цена
422$
569$
838$
Проанализировав сравнительную таблицу можно сделать вывод, что для разрабатываемого сервера с учетом дальнейшей модернизации подходят серверные платы L440GX+ и L440GX+, но с учетом ценовых показателей более предпочтительней серверная плата L440GX+. [ ]
1. 1. 3. Выбор памяти.
Объем оперативной памяти (или RAM - Random Access Memory), измеряемый в мегабайтах, является важнейшим показателем практически для всех типов серверов. Если это сервер приложений - память необходима для загрузки программ, если это файловый сервер - память требуется для кэширования (технология кэширования позволяет повысить производительность работы с жестким диском). Поскольку требования современных программ к системным ресурсам растут, для сервера является важным такой показатель, как максимальный объем оперативной памяти - он характеризует способность сервера к расширяемости. Каким бы быстрым не был винчестер сервера, скорость работы процессора с оперативной памятью значительно выше. Кэширование подразумевает следующее: с помощью алгоритмов с довольно высокой степенью вероятности компьютер может предсказать, какие данные на жестком диске потребуются в следующий момент времени. Эти данные заранее считываются в оперативную память, и в тот момент, когда они реально потребуются, скорость доступа к ним оказывается значительно выше. [ ] Память наращивается при помощи специальных модулей, которые вставляются в SIMM или DIMM-разъемы. Соответственно видам разъемов модули памяти также бывают SIMM или DIMM, однако в серверах сейчас используются преимущественно DIMM-модули. Очевидно, что максимальный объем оперативной памяти зависит от количества разъемов памяти, так что чем больше - тем лучше. Также очень важно знать, на какой частоте она работает. Большинство ранних модулей памяти работали на частоте 66 МГц, однако, сейчас появилась более быстрая память, поддерживающая повышенную частоты системной шины - 100 и 133 МГц. [ ] Другой важной характеристикой оперативной памяти является время доступа: чем меньше - тем лучше. Хорошим выбором будут модули памяти со временем доступа 8 наносекунд и меньше. Поскольку к надежности серверов предъявляются повышенные требования, предлагаю использовать в них память с коррекцией ошибок, так называемую ECC (Error-Correcting Code). Поддержка ЕСС означает, что в случае возникновения ошибки внутри микросхем памяти она не повлияет на работу системы. Естественно, что чем больше тактовая частота, на которой работает память, тем больше ошибок возникает в ходе работы, поэтому идеальным сочетанием для серверов является быстрая память с коррекцией ошибок. Ну и, наконец, важна марка изготовителя памяти, в идеальном случае это должен быть производитель сервера или фирма с мировым именем Kingstone. Предлагаю с учетом произведенных расчетов в пункте использовать память DIMM 256Mb SDRAM ECC PC100 Kingston, которую поддерживает выбранная серверная плата Intel L-440GXH+. [ ]
1. 1. 4. Выбор жесткого диска.
Для дисковой подсистемы сервера основными показателями являются: объем хранимых данных, надежность и скорость работы винчестеров. Для повышения надежности в серверах используют как минимум два винчестера: один - под операционную систему, другой - под данные пользователей. Объем винчестера с операционной системой выбирается исходя из системных требований программного обеспечения - каждый продукт занимает определенное количество дискового пространства, о чем всегда пишется в сопроводительной документации. Надежность работы дисковой подсистемы сервера обеспечивается использованием винчестеров либо непосредственно от производителя, либо зарекомендовавших себя марок. При этом установка жестких дисков в серверы известных производителей имеет ряд особенностей, в частности, необходимо применять жесткие диски только тех марок, использование которых сертифицировано производителем сервера. [ ] Производительность - важный показатель работы дисковой подсистемы. Винчестер не может работать сам по себе, для его функционирования необходим контроллер, - устройство, выполняющее роль своеобразного переводчика между форматом данных, в котором оперирует системная плата, и форматом данных винчестера. Наибольшее распространение получили два интерфейса: IDE и SCSI. Помимо скорости работы, IDE и SCSI имеют и другие различия: IDE при общении с винчестером активно использует ресурсы процессора, в то время как SCSI работу с жестким диском берет на себя, поэтому производительность систем со SCSI-контроллером выше. Кроме этого, SCSI позволяет подключать большее количество периферийных устройств - от 7 до 15 на канал, а IDE - только 2 устройства на канал. Существуют как многоканальные SCSI-контроллеры, позволяющие подключать большее количество устройств, так и многоканальные IDE-контроллеры которые из-за своей дешевизны, очень распространены в компьютерах. В серверах же, наоборот - благодаря своей производительности основным интерфейсом является SCSI. Поэтому, в разрабатываемом сервере, принимая во внимание вышеизложенное, предлагаю установить жесткие диски SCSI марки Seagate 9. 1Gb Seagate Barracuda и 18. 4Gb Seagate Barracuda, зарекомендовавшие себя гарантированной надежностью. [ ]
1. 1. 5 Выбор корпуса сервера.
Для разрабатываемого сервера предлагаю использовать серверный корпус Intel SC5000 специально разработанный для выбранной серверной платы L440GX. Этот серверный корпус имеет ряд особенностей и преимуществ: Особенности
Преимущества
